Ученые отметили, что хронометр в клетках печени, который помогает поддерживать ключевые задачи органа, в случае нарушения ритма может стать причиной развития заболеваний.
Двойная функция рецепторного белка HNF4A предлагает потенциальное объяснение разных заболеваний, таких как диабет и рак. Также она помогает объяснить, почему такие болезни чаще встречаются у людей, живущих с нарушенным сном, включая работников ночных смен, городских жителей и пассажиров межконтинентальных перелетов.
Циркадные ритмы управляются внутренними часами в клетках, которые позволяют организмам адаптироваться к ночным и дневным циклам.
Нарушение цикла может привести к проблемам со здоровьем у людей, поэтому ученые постоянно пытаются понять, как работают внутренние часы и как из-за их неправильной работы могут развиваться заболевания.
— Наш современный образ жизни и внутренние биологические часы не всегда существуют в унисон, и когда одно накладывается на другое, развиваются разные заболевания, включая ожирение и рак, отметил профессор Стив Кей.
Результаты опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Кто слабое звено?
Ученых заинтересовал белок HNF4A, который, как считается, участвует в эмбриональном развитии печени, почек и кишечника. Исследователи изучили клетки печени и кишечника от мышей и людей, и внезапно обнаружили, что HNF4A тесно связан с циркадными часами в этих органах.
В частности выяснилось, что белок подавляет работу других белков — CLOCK и BMAL1, а эта пара управляет циркадными ритмами у млекопитающих.
Клеточные рецепторы в ядре получают химические сигналы из клетки и сотрудничают с другими белками, выпуская определенные гены, которые регулируют клеточное развитие, гомеостаз и метаболизм.
Рецепторы действуют как перекрестки клеточных сетей, интегрируя важную для клеточной функции информацию.
Рецепторы клеточного ядра служат потенциальными целями для лечения таких болезней, как репродуктивные расстройства, воспаление, рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и тучность.
Впервые ученые обнаружили, что циркадные часы управляют дневными циклами классических функций HNF4A в качестве рецептора клеточного ядра.
— Внутри клетки шестеренки циркадных часов универсальны, а вот стрелки индивидуальны для каждого органа, а потому и работа циркадных часов каждого органа различна, пояснил Кей. — Мы изучили тканеспецифичные белки в печени и выяснили, что HNF4A связан с циркадными часами, регулируется часми и циклами часов, и, в свою очередь, тоже регулирует работу часов. Вот наше новое открытие, и это большой шаг вперед.
Открытие предполагает, что нарушение синхронизации между часами и внутриклеточными процессами может служить потенциальным механизмом развития болезней.
Исследование поможет понять, как нарушение циркадных ритмов делает нас больными. Люди не предназначены для ночных смен, ночных огней и межконтинентальных путешествий — эволюция проходила иначе.
Вызовы современной жизни для наших циркадных часов формируют угрозу здоровью.
