Нобелова награда за медицина 2017 механизам и генетика на биолошкиот часовник
Со голема прецизност, нашиот внатрешен биолошки часовник ја прилагодува нашата физиологија на различните фази од денот. Ги регулира критичните функции како што се однесување во исхраната, ослободување на хормони, сон, телесна температура, метаболизам и крвен притисок. Истражувањето било значајно затоа што го идентификувало механизмот што управува со часовникот во ќелијата, вели Нобеловиот комитет
Истражувачите ефри Ц. Хол, Мајкл Росбаш и Мајкл В. Јанг ја добија Нобеловата награда за медицина во 2017 година.
Еволуција и адаптација
Суштинска карактеристика на животот на Земјата е можноста да се прилагодат на околината. Различни географски локации имаат различно опкружување, а организмите се прилагодуваат на преовладувачките услови за да ги зголемат своите шанси за преживување. Сепак, насекаде, длабоки промени во светлината и температурата на околината се случуваат секој ден како последица на ротацијата на Земјата на нејзината оска.
За да се прилагодат на ваквите промени, повеќето организми развија внатрешен биолошки часовник кој предвидува дневни/ноќни циклуси и им помага да ја оптимизираат својата физиологија и однесување. Овој дневен ритам генериран внатрешно е познат како деноноќен, од латинските зборови circa што значи околу и умира ден.
Деноноќните ритми се стари и зачувани низ целата еволуција. Тие постојат во животни форми од едноклеточни цијанобактерии до сите повеќеклеточни организми, вклучувајќи габи, растенија, инсекти, глодари и луѓе.
Основните елементи на деноноќниот систем се состојат од 24-часовен автономен генератор на ритам или осцилатор, регулаторни или погонски механизми што го поврзуваат внатрешниот осцилатор со надворешните дразби (наречени цејтгебери, на пример тајмери), како што се светлината и механизмите. излез за да се овозможи навремено планирање на физиолошките процеси.
Важноста на откривањето
Сер Пол Нурс, директор на Институтот Франсис Крик, кој ја доби Нобеловата награда во 2001 година за истражување на клеточниот циклус, зборува за важноста на откритието.
Истражувачите користеле мушички од овошје за да идентификуваат гени кои, кога се менуваат, го менуваат деноноќниот ритам. Со помош на генетиката, тие биохемиски ги идентификуваа компонентите создадени од тие гени, РНК и протеини, за да ги разберат механизмите што го одржуваат тој клеточен часовник што доведува до деноноќниот ритам.
Постои и втора причина. Сè повеќе сме свесни дека има импликации на биолошкиот часовник врз болеста. Со модерната технолошка ера, бидејќи сме во можност да патуваме во различни временски зони, го нарушуваме нашиот деноноќниот ритам. Можеме да живееме во светло-темни режими кои немаат никаква врска со деноноќниот ритам. Ова доведува до ситуации како што е авионското заостанување, кои се вознемирувачки и можат, за возврат, да имаат последици врз телото што не ги разбираме целосно.
Постојат некои докази дека третманот на болеста може да биде под влијание на деноноќниот ритам. Луѓето пријавиле дека кога имате операција или кога земате лек, всушност може да влијае на работите. Сè уште не е јасно, но скоро сигурно ќе има некои импликации за лекување на болеста.
Деноноќната биологија и здравјето на луѓето
Хронобиологијата има влијание врз многу аспекти на нашата физиологија. На пример, деноноќните часовници помагаат при прилагодување модели на спиење, однесување во исхраната, ослободување на хормони, крвен притисок и телесна температура.
Играат и молекуларни часовници, критични улоги локално во многу ткива. Аблација на гените на биолошкиот часовник кај животински модели предизвикува аритмичко производство на хормони, како што се кортикостерон и инсулин (Сон и сор., 2008).
Гените на биолошкиот часовник, исто така, имаат големо влијание врз метаболизам со контролирање на глуконеогенезата, чувствителноста на инсулин и системската осцилација на гликозата во крвта (Панда, 2016).
Спиењето е од витално значење за нормалното функционирање на мозокот и деноноќната дисфункција е поврзана со нарушувања на спиењето, како и депресија, биполарно растројство, когнитивна функција, формирање на меморија и некои невролошки нарушувања (Герстнер и Јин, 2010).
Во ретки случаи, нарушувањата на спиењето се должат на мутации на германскиот часовник, што резултира во напредни или одложени циклуси на спиење (Patke et al., 2017; Toh et al., 2001).
Студиите покажаа дека може да се поврзе хроничното несовпаѓање помеѓу нашиот животен стил и ритамот диктиран од нашиот ендоген деноноќниот часовник со зголемен ризик за разни болести, вклучувајќи рак, невродегенеративни болести, метаболички нарушувања и воспаленија. Се прават напори за развој на пристапи во хронобиологијата и фармакологијата за промена на периодот, фазата или амплитудата на деноноќните часовници за подобрување на здравјето на луѓето (Хирота и Кеј, 2015).
Овогодинешните добитници веројатно не беа на врвот на списокот на обложувалници, бидејќи Нобеловата награда е тешко да се предвиди. Всушност, на прес-конференција каде беа објавени наградите, член на Институтот Каролинска рече дека кога го известил Росбаш дека ја добил наградата, неговиот одговор беше: Шега.
Добитниците на наградите за медицина вклучуваа имиња како Александар Флеминг, откривач на пеницилин и Карл Ландштајнер, чиешто идентификување на разни крвни групи го отвори патот за безбедни трансфузии.
Наградата не беше без контроверзии, како што беше наградата од 1948 година за откривање на ДДТ, хемикалија што помогна во борбата против епидемиите, но подоцна беше забранета поради штетно влијание врз животната средина.