Friss kutatások derítettek fényt a központi és helyi biológiai órák szinkronizációjának jelentőségére. A helyi biológiai óra pótolhatja a központit, ugyanakkor káros lehet, amikor a központi óra rosszul időzíti a helyi szövetek életritmusát.
Egereken végzett vizsgálatok megerősítették, hogy az agy és a szövetek biológiai óráinak egyeztetése segíti az egészség megőrzését és lassítja az öregedést – állapította meg spanyol kutatók által a Science és a Cell hasábjain publikált két, közelmúltban megjelent tudományos cikk.
A hetvenes években felfedezett cirkadián ritmus a test 24 órás működési ciklusa, amelyhez a szervezet az ébrenléthez és alváshoz köthető feladatok sorát igazítja. Az ember azonban nem csak egy biológiai órával rendelkezik, hanem sokkal. A fő ritmust az agyban található szuprakiazmatikus mag diktálja, de a szövetek saját életritmussal rendelkeznek, ami jelentős szerepet játszik egyebek között az anyagcsere szabályozásában, a mitokondriumok energiatermelésében és a DNS-javításban.
A spanyol kutatók azt vizsgálták, hogy mi a jelentősége a központi és perifériás órák, vagyis az agy, az izmok és a bőr szinkronizációjának. A Barcelonai Egyetem és a Pompeu Fabra Egyetem kutatói által végzett vizsgálatok nem csak a biológiai órák öregedésben játszott szerepével kapcsolatban jutottak új ismeretekhez, de kiderítették, hogy a helyi biológiai órák nagyon önállóak és saját hatáskörben kezelik a cirkadián működések mintegy 15 százalékát.
A kísérletek során olyan különleges kísérleti egereket vizsgáltak, amelyeknél a Bmal1 gén kikapcsolásával megakadályozták a cirkadián ritmus működését. A korábbi kutatások már vizsgálták ezeket az állatokat, és megállapították, hogy gyorsabban öregszenek, például hamarabb elgyengül az izomzatuk. A spanyol kutatók annyiban
továbbvitték a kísérletet,
hogy a Bmal1 gén funkcióját az izom- és bőrszövetekben vissza tudták állítani – ezután megfigyelték, hogy a szövetek regenerációs ritmusa elkezdett az etetések idejéhez igazodni, és lényegében átvette a központi biológiai óra funkcióját.
Azoknál az egereknél, amelyek így tettek szert biológiai életritmusra, szintén csökkent az izmok, az anyagcsere és a motoros funkciók leépülése.
A tanulmányunkból kiderül, hogy két különböző szövet (egy központi és egy végtagi) minimális interakciója szükséges a szövetek, például izmok optimális működéséhez, és elkerülhetővé teszi ezek leépülését és öregedését. A következő lépés, hogy beazonosítsuk ezt a jelátadási mechanizmust potenciális gyógyászati alkalmazások érdekében
– hangsúlyozta dr. Pura Muñoz-Cánoves, az UPF professzora.
A bőr szerepét vizsgáló másik kutatásnál megfordult a helyzet: itt a kutatók megállapították, hogy a központi cirkadián ritmus akkor is fenntartja a szövetek napirendjét, ha megszűnik a helyi biológiai óra működése. Ez a funkciók eltolódásához vezet, például a DNS-replikáció csúcsa a nappali órákra eshet, amikor az erősebb ultraibolya sugárzás miatt magasabb az esélye, hogy hibák és mutációk csúsznak a folyamatba. Ebből következik, hogy az egészséges működéshez szükséges, hogy a központi ritmust kiegészítse a helyi biológiai óra működése.
A modern civilizáció több módon is képes felborítani a szervezet biológiai ritmusát. Ilyen hatással járhat például az időzónákon átívelő repülőgépes utazás, az éjszakai műszak, vagy a túlzott fényszennyezés.
Az eredmények kiemelik a belső óra átprogramozásának szerepét a fiatalság megtartásában, és olyan stratégia kigondolását teszik lehetővé, amely megelőzi a biológiai óra modern életstílusból fakadó felborulását, és lehetővé teszik az öregedéssel járó betegségeket célzó, vagy magát az öregedést lassító kezelések fejlesztését.
– fogalmaztak a szerzők.