Kaip smegenų ir raumenų sinchronizacija ilgina gyvenimo trukmę

Cirkadinio laikrodžio tinklo tyrimas

Cirkadinio molekulinio laikrodžio tinklas yra labai svarbus kasdienei fiziologijai ir sveikatai palaikyti. Šį tinklą, apimantį visas kūno ląsteles, hierarchiškai organizuoja ir koordinuoja smegenų suprachiazminis branduolys (SCN). SCN kasdien gauna šviesos signalus ir sinchronizuoja nepriklausomus cirkadinius laikrodžius visame organizme, užtikrindamas darnią funkciją, kuri yra labai svarbi bendrai sveikatai ir ilgaamžiškumui.

Autonominės periferinių audinių laikrodžių funkcijos

Tačiau periferinių audinių laikrodžiai taip pat gali autonomiškai priimti ir reaguoti į konkrečius išorinius signalus. Mechanizmai, kuriais grindžiama ši cirkadinė organizacija, ir jų vaidmuo palaikant fiziologinę funkciją ir sveikatą nėra iki galo išaiškinti. Ankstesni tyrimai parodė, kad pelėms, neturinčioms cirkadinio laikrodžio geno Bmal1, būdingas sutrikęs raumenų laikrodžio ritmiškumas, taip pat ankstyvas senėjimas ir raumenų nykimas.

Sinchronizuotų smegenų ir raumenų laikrodžių poveikis

Naujausi tyrimai su pelėmis parodė, kad molekuliniai cirkadiniai laikrodžiai smegenų ir raumenų audiniuose veikia kartu, kad palaikytų raumenų sveikatą, pabrėžiant neigiamą cirkadinių sutrikimų poveikį senėjimui. Tyrimas rodo, kad tiek smegenų, tiek raumenų laikrodžiai turi veikti darniai, kad būtų išvengta raumenų senėjimo, o valgymo įpročiai taip pat atlieka lemiamą vaidmenį reguliuojant šiuos laikrodžius.

Genetinis ir fiziologinis perprogramavimas

Naudodami naują visuotinio Bmal1 nokauto pelės modelį, kuris užkerta kelią Bmal1 raiškai, bet leidžia atkurti Bmal1 funkciją bet kuriame pasirinktame audinyje, mokslininkai tyrė smegenų ir raumenų laikrodžių sąveiką. Norint sustabdyti priešlaikinį senėjimą ir raumenų disfunkciją, reikėjo atkurti abiejų laikrodžių veikimą, o tai rodo, kad šis smegenų ir raumenų ryšys yra būtinas tinkamam raumenų funkcionavimui ir sveikatai.

Laiko apriboto maitinimo vaidmuo

Autoriai taip pat parodė, kad laiko apribotas maitinimas aktyviosios tamsos fazės metu (naktį) gali iš dalies pakeisti centrinio smegenų laikrodžio funkciją ir sustiprinti bendrą raumenų laikrodžio autonomiją, pabrėžiant valgymo modelio svarbą molekulinio laikrodžio sąveikai. Šie rezultatai išryškina galimybę genetiškai ir fiziologiškai perprogramuoti vidinį senėjimo laikrodžio mechanizmą į jaunatviškesnę būseną ir turi reikšmės strategijoms, kuriomis siekiama užkirsti kelią šiuolaikinio gyvenimo būdo sukeliamiems cirkadinio ritmo sutrikimams ir kurti su amžiumi susijusių ligų bei paties senėjimo gydymo būdus.

Išvados

Šis novatoriškas tyrimas ne tik atskleidžia sudėtingą smegenų ir raumenų laikrodžių ryšį, bet ir atveria naujas galimybes pagerinti sveikatą ir gyvenimo trukmę tikslingai įsikišant į cirkadinę biologiją. Tęsiant tyrimus, tikimasi, kad šie rezultatai bus pritaikyti žmonių sveikatai, o tai gali padėti pagerinti ilgalaikę sveikatą.