Teadlased võivad varsti bioloogilise kella lähtestada

Inimestele, kes jäävad uniseks alles kella kaheks öösel, võib äratuskella sumin mõjuda väga rõhuvalt.

Tänu sel kevadel avastamisele võib leevendust näha silmapiiril geneetiline mutatsioon, mis põhjustab öökulli käitumist.

Olenemata sellest, kas olete öökull või hommikune lõoke, kes iga päev päikese käes pingutuseta tõuseb, reguleerivad teie uneharjumusi ööpäevased rütmid. Need sisemised kellad kontrollivad peaaegu kõiki meie tervise aspekte, alates isust ja unest kuni rakkude jagunemise, hormoonide tootmise ja südame-veresoonkonna funktsioonideni.

See artikkel avaldati algselt Vestlus. Loe originaalartikkel kõrval Carrie L. Partch California Santa Cruzi ülikooli füüsika- ja bioloogiateaduste dotsent.

Nagu paljud, kes uurivad ööpäevase bioloogia keerukust, olen ma optimistlik, et ühel päeval suudame välja töötada ravimeid, mis sünkroniseerivad meie rakukellasid. Hilinevate saabujate peale kulmu kortsutavad ülemused võivad peagi jääda minevikku.

mees sööb voodis praekana

Peaaegu iga keharakk sisaldab molekulaarset kella. Umbes iga 24 tunni järel suhtlevad spetsiaalsed kellavalgud üksteisega aeglases tantsus. Selle aeglase tantsu tulemuseks on päeva jooksul geenide õigeaegne väljendus. See kontrollib, millal teie kehas toimuvad teatud protsessid, näiteks hormoonide, näiteks und soodustava melatoniini vabanemine.

Miks on varahommikul südameinfarkt ja insult kaks kuni kolm korda sagedasemad? Viige see kuni meie sisemiste kelladeni, mis koordineerivad kellade tõusu vererõhk hommikul et aidata sul ärgata. Miks peaksid teismelised kuulama oma vanemate palveid magama minna? Kuna inimese kasvuhormooni eritub ainult üks kord päevas, seotud öise magamisega.

Peaaegu iga bioloogiline funktsioon on tihedalt seotud meie sisemise kellaga. Meie kehad on nende tsüklitega nii täpselt häälestatud, et häired on põhjustatud kunstlik valgus suurendab meie rasvumise, krooniliste põletikuliste haiguste ja vähi riski.

Toidukordade ajastus võib samuti mõjutada teie tervist: söömise aeg võib olla olulisem kui see, mida sööte. Mitu aastat tagasi, uuring vaadeldi hiirte, kes on ööloomad, toitumiskäitumist. Kui hiired sõid öise aktiivse faasi ajal rasvarikast dieeti, jäid nad suhteliselt trimmis. Need, kes näksisid päeva ja öö sama dieeti, muutusid haiglaselt rasvunud. Käimasolevad uuringud võivad peagi näidata, kuidas see väljendub inimeste toitumisharjumustes.

Veelgi enam, mõned 1000 FDA poolt heaks kiidetud ravimit sihtgeenid, mida juhivad meie sisemised kellad. See tähendab, et ravimite manustamise kellaaeg võib olla oluline. Näiteks mõned kolesterooli vastu võitlevad statiinid on kõige tõhusamad õhtul, kui neid võetakse, et nad saaksid oma sihtmärki, HMG-CoA reduktaasi ensüümi, kõige paremini tabada.

mees, kes kasutab voodis mobiiltelefoni

Meie sisemised kellad on individuaalselt kodeeritud, enamik inimesi jääb 24-tunnise tsükli keskmisse vahemikku, kuid on palju kõrvalekaldeid – sealhulgas öökullid –, kelle kellad on sünkroonist väljas.

Ühel inimesel 75-st on ennustatud "öökulli mutatsioon" kellavalgus CRY1, mis lükkab unisuse hilinemiseni. See mitte ainult ei muuda öökullidel hommikust ärkamist raskemaks, vaid ka nende päevast pikemad sisemised kellad panevad nad pidevasse jet lagi.

Öökullide unetsükkel on suures osas väljaspool nende kontrolli. Kuid meist ülejäänutest saame astuda samme, et kergemini puhata ja oma tervist parandada.

Üksikute rakkude kellad sünkroniseeritakse aju poolt. Silma valguv valgus aitab aju "peamisel kellal" püsida kooskõlas päeva/öö tsükliga. Sellepärast, kui reisite mõnda teise ajavööndisse, ei vasta teie sisemine kell enam päikesetsüklile. Uue kohaliku aja järgi sünkroonimiseks kulub umbes nädal.

Öine ere kunstvalgus annab peakellale teada, et on ikka veel päev, mis paneb mobiilside kellad jooksma, et sammu pidada. Seetõttu võib öösel liiga palju eredat valgust nägemine põhjustada ajavahet, ilma et peaksite kuhugi minema. Üks hiljutine uuring leidis, et lihtsalt e-lugerite vaatamine öösel paar tundi võib järgmisel päeval halvendada und ja vähendada erksust.

Hea valgushügieeni järgimisega saate minimeerida kunstliku valguse põhjustatud häireid. Paljastada end päeva jooksul rohke ereda valguse kätte ja pärast seda minimeerige kokkupuudet kunstliku valgusega hämarus. Need sammud aitavad teie sisemisel ööpäevasel kellal püsida sünkroonis valguse/pimeduse tsükliga, edendades häid unemustreid ja üldist tervist.

Hüpotalamus

Kui saame rohkem teada ööpäevarütmide toimimise kohta, suudame paremini kavandada ravimeetodeid, mis rakendavad elu loomulikke rütme.

Minu laboris uurime keerulisi molekulaarseid mehhanisme, mis reguleerivad ööpäevaseid rütme. Vaadates kuidas CRY1 suhtleb teiste kellavalkudega loodame mõista, kuidas pärilikud mutatsioonid võivad ööpäevarütme hävitada. Näib, et öökulli mutatsioon CRY1-s paneb selle oma partnervalkudest tugevamalt kinni haarama, nagu halb tantsupartner, kes ei tea, millal edasi liikuda. Kui CRY1 ei vabasta oma partnerit õige ajastusega, lükkab see edasi kõige kella poolt juhitava ajastust.

Kui suudaksime neid mehhanisme paremini mõista, paneks see aluse uutele ravimitele, mis võiksid tuua leevendust olulisele osale elanikkonnast. Võib-olla saaksime öökullide sisekella lühendada umbes 24 tunnini, aidates neil "tavalisel" ajal magama minna.

Arvestades bioloogilise ajamõõtmise keerulist olemust, on tõenäoliselt palju rohkem geene, mis mõjutavad ööpäevast ajastust. Kujutage ette, et kohandate annuste ajastust vastavalt iga patsiendi ööpäevasele tsüklile, maksimeerides ravimi mõju, minimeerides kõrvaltoimete riski. Kujutage ette, et patsiendid vaatavad oma käekella enne kõrge vererõhu või kolesterooli alandamiseks mõeldud tableti võtmist. Ideaalis jälgivad meie Fitbit-tüüpi seadmed ühel päeval meie ööpäevarütme, andes meile täpsed reaalajas meie bioloogiliste funktsioonide mõõtmised.

See võib tunduda kauge, kuid see pole nii kaugel. Teadlased otsivad nüüd biomarkereid, mida saaks veres mõõta, et välja selgitada sisemise kella ajastus.

Uus kassivaktsiin võib allergilisi vanemaid lihtsalt päästa

Uus kassivaktsiin võib allergilisi vanemaid lihtsalt päästaMiscellanea

Lapsevanemana on see vaid aja küsimus, enne kui teie laps saab anub sind lemmiklooma. See lihtsalt juhtub, eks! Kuid liiga sageli allergiad teel seisma. Tegelikult on kolmel kümnest allergilisest i...

Loe rohkem
Õpetaja püüab hoida lapsi õppimisega seotud, suurendades viiruslikku TikToki

Õpetaja püüab hoida lapsi õppimisega seotud, suurendades viiruslikku TikTokiMiscellanea

Õpetajad seisavad praegu silmitsi nii paljude väljakutsetega, millest üks on see, kuidas hoida lapsi klassiruumis kaasatud, eriti kui see klassiruum on virtuaalne. Isegi mittepandeemilistel aegadel...

Loe rohkem
Lastemenüü säutsude vihkamine muutub vanemate plaksutamise tõttu populaarseks

Lastemenüü säutsude vihkamine muutub vanemate plaksutamise tõttu populaarseksMiscellanea

Maailm on viimasel ajal olnud eriti keeruline ja viimane asi, mida vanemad vajavad, on surve või näpuga näitamine. me oleme pandeemia tasakaalustamine kus meie lapsed on alates märtsist kodus olnud...

Loe rohkem