Клеточки тела сверяют свои часы вместе
Клеточки тела сверяют свои часы вместе
1 марта 2021
Свои дневные ритмы клеточки 1-го и такого же органа синхронизируют без помощи мозга.
(Фото: zwolafasola / Depositphotos)
Открыть в полном размере
‹
›
Дневные ритмы – это не лишь чередование сна и бодрствования, это ещё и конфигурации в обмене веществ, в уровне гормонов, в работе иммунной системы и пр. Био часы управляют самыми различными действиями, прямо до активности тех либо других генов. Механизм био часов довольно отлично исследован как с молекулярной точки зрения, так и исходя из убеждений физиологии. За расшифровку их молекулярного устройства несколько годов назад дали Нобелевскую премию.
Но часы идут не сами по для себя, они подстраиваются под смену денька и ночи. С иной стороны, часовой механизм есть у всех наших органов. Как может, например, печень выяснить про смену денька и ночи? Разумеется, от мозга, поэтому что мозг получает информацию от глаз. Вправду, в мозге есть главные часы – так называемое супрахиазмальное (либо супрахиазметическое) ядро. Его нейроны получают сигналы о том, как изменяется освещённость вокруг нас, и уже супрахиазмальное ядро при помощи нейронных сигналов помогает органам и тканям скорректировать их собственные часы.
Означает ли это, что часы на периферии на сто процентов зависят от основных часов в мозге, и что без основных часов все другие начнут идти вразнобой? По сути нет: если руководящие указания сверху не станут поступать, часы на периферии сумеют самоорганизоваться – правда, лишь до определённой степени. Сотрудники Женевского института ставили опыты с на генном уровне измененными мышами, которым в клеточки вводили ген фермента люциферазы. Она работает с веществом под заглавием люциферин: люцифераза окисляет люциферин, и тот начинает сиять. (В природе система люцифераза–люциферин работает у светлячков и остальных беспозвоночных, у каких её взяли в долг для биотехнологических нужд.)
Но ген люциферазы вводили мышам не попросту так, а чтоб он подчинялся часовому механизму, другими словами чтоб в одно время суток люцифераза в клеточках появлялась, а в другое время суток пропадала. Мышам давали воду с люциферином, и при помощи специального оборудования определяли свечение от различных органов. Когда у мышей отключали центральные часы (супрахиазмальное ядро в мозге), то часы на периферии начинали идти любые в своём темпе – их ход терял синхронность (другими словами система люциферин-люцифереза светила вразнобой). Но рассинхронизация имела пространство лишь меж различными органами. В границах 1-го и такого же органа – к примеру, в печени – часы различных клеток шли в одном темпе.
Другими словами для самоорганизации био часов в границах 1-го органа не требуются нейронные сигналы «из центра» либо от какого-то другого органа. (Хотя, разумеется, такие сигналы необходимы, чтоб согласовать различные органы меж собой.) Какой механизм здесь срабатывает, исследователи пока не знают, но можно представить, что клеточки просто обмениваются какими-то сигнальными субстанциями, помогающими им настроить единый ритм.
Результаты исследовательских работ размещены в Genes & Development.
Источник: