МАДРІД, 17 квітня. (EUROPA PRESS) -

годинник

Час прийому їжі є важливим фактором, що зумовлює ритмічну експресію більшості генів печінки миші, повідомляють дослідники цього вівторка в журналі Cell Reports. Отримані дані демонструють, що сигнали всього тіла, зумовлені ритмічним прийомом їжі, суттєво сприяють ритму руху метаболічних функцій печінки та експресії генів незалежно від печінки та годинника.

"На відміну від превалюючої в галузі моделі сьогодні, наші результати показують, що час годування більше, ніж просто синхронізує молекулярний годинник в різних органах: вони насправді можуть регулювати ритмічну експресію генів паралельно годиннику", - говорить провідний автор. Джером Менет (@jsmenet), лабораторія якого в Техаському університеті A&M, США, вивчає циркадні годинники ссавців.

І додає: "Це піднімає цікаву гіпотезу, згідно з якою їжа в неналежний час доби, яка поширена, наприклад, у працівників зміни, може десинхронізувати ритмічну експресію генів і призвести до патологій".

Майже всі клітини ссавців містять молекулярний цілодобовий годинник, який керує ритмічною експресією генів для координації щоденних циклів у метаболізмі, фізіології та поведінці. Ці годинники синхронізуються циркадним головним кардіостимулятором, розташованим у структурі мозку, яка називається супрахіазматичним ядром (SCN).

SCN використовує безліч сигналів, таких як ритми в нервовій передачі сигналів, секреція гормонів, температура тіла та споживання їжі, щоб синхронізувати периферійні годинники, розташовані в різних органах по всьому тілу, забезпечуючи належне включення всіх у навколишнє середовище.

РИТМИЧНЕ ВПРОВАДЖЕННЯ ПРОДУКТІВ ДИСКУЄ РИТМИЧНЕ ВИРАЖЕННЯ ГЕНУ

Вважається, що керовані периферійні годинники регулюють ритмічну експресію генів клітинно-автономно, тобто незалежно від кожної клітини, ініціюють специфічні для тканин циркадні програми транскрипції, які контролюють ритмічність біологічних процесів. На відміну від сучасних моделей, нові результати показують, що ритмічне споживання їжі в значній мірі керує ритмічною експресією генів незалежно від автономних клітинних молекулярних годин у печінці.

Щоб вивчити роль ритмічного прийому їжі в циркадній біології та ритмічній експресії генів, Менет та його команда годували мишей аритмічно, лише вночі або необмежено протягом п’яти тижнів, потім збирали печінку гризунів у різний час доби та досліджували експресія печінкових генів.

Порівняно з необмеженим харчуванням, аритмічне харчування порушувало коливання експресії 70 відсотків циклічних печінкових генів, не впливаючи на центральний молекулярний годинник у печінці. Крім того, терміни прийому їжі регулювали багато метаболічні шляхи в печінці, включаючи ті, що беруть участь у синтезі холестерину та глікогену.

Взяті разом, висновки дозволяють припустити, що головний циркадний годинник у SCN діє не тільки для синхронізації периферійних циркадних годинників, а натомість, в цілому, сприяє циркадним транскрипційним програмам у всьому тілі.

У подальших дослідженнях Менет та її команда дослідять, чи регулює час прийому їжі ритмічне вироблення білка, а також ритмічну експресію генів у різних тканинах. Іншим питанням для майбутніх досліджень є те, чи інші сигнали, що рухаються SCN, такі як температура тіла, стимулюють ритмічну експресію генів у периферійних годинниках.

Наразі наслідки нових висновків для здоров’я залишаються незрозумілими. Перебої в роботі годинників пов'язані зі старінням, зміною реакції на терапію, ожирінням, діабетом, розладами психічного здоров'я та раком. На думку авторів дослідження, ці ефекти потенційно можна покращити, контролюючи терміни прийому їжі. "Але не слід припускати, що оскільки ми спостерігали сильний ефект ритмічного прийому їжі в печінці миші, це стосується і інших тканин миші, і навіть печінки людини", - підсумовує Менет.