Ritmul circadianUn studiu al Institutului de Tehnologie din Massachusetts (MIT) a descoperit că o genă care este asociată cu longevitatea este răspunzătoare şi de reglajul ceasului circadian al organismului uman. Mai multe detalii, în cele ce urmează.

 

 

 

Legătura dintre ritmurile circadiene şi îmbătrânire

Tiparele de somn şi veghe sunt în mare măsură reglementate de un ceas intern circadian care corespunde ciclului de 24 de ore de lumină şi întuneric. Ceasul circadian controlează, de asemenea, şi alte funcţii ale organismului uman, cum ar fi metabolismul şi reglarea temperaturii.

Studiile pe animale au demonstrat că atunci când se renunţă la acest ritm, pot apărea probleme de sănătate, inclusiv obezitatea, precum şi alte tulburări metabolice, printre care şi diabetul. O serie de observaţii asupra persoanelor care lucrează în schimburi de noapte au dezvăluit predispoziţia crescândă a acestora pentru diabet.

Un nou studiu întreprins de Institutul de Tehnologie din Massachusetts a descoperit că o genă numită SIRT1, care era cunoscută anterior pentru protejarea împotriva bolilor cauzate de îmbătrânire, joacă un rol foarte important în controlul acestor ritmuri circadiene. Cercetătorii au constatat că funcţia circadiană  se deteriorează cu vârsta la şoarecii normali, iar dacă li  se induce o creştere a nivelului de gene SIRT1 în creier, această decădere poate fi prevenită. Dimpotrivă, pierderea funcţiilor SIRT1 subminează controlul circadian la şoarecii tineri, imitând ceea ce se întâmplă în cazul unei îmbătrâniri normale.

 

Leonard Guarente
Leonard Guarente este profesor Novartis de biologie la MIT.
Foto: M. Scott Brauer

”De când s-a  observat că proteina SIRT1 scade odată cu vârsta la şoarecii normali, descoperirile arată că medicamente care stimulează activitatea SIRT1 la oameni ar putea avea beneficii pentru sănătate, pe scară largă”, a declarat Leonard Guarente, profesor Novartis de biologie la MIT şi autorul coordonator al lucrării care descrie aceste descoperiri, publicată în numărul din 20 iunie al revistei ştiinţifice ”Cell”.

“Dacă putem păstra SIRT1 cât mai activă, pe măsură ce înaintăm în vârstă, atunci am fi capabili să întârziem îmbătrânirea şi în ceasul central al creierului, iar de aici vor decurge o serie de beneficii pentru sănătate”, a spus Guarente.


Respectarea programului

La animale şi la oameni tiparele circadiene urmăresc în mare un ciclu de 24 de ore dirijat de centrul de control circadian al creierului, numit nucleul suprachiasmatic (NSC), situat în hipotalamus.

“Cam aproape tot ceea ce se întâmplă la nivel fiziologic este organizat pe parcursul ciclului circadian” spune Guarente. ”Dar acum apare ideea că menţinerea acestui ciclu circadian este importantă pentru starea de sănătate, iar dacă se produce o perturbare a acestuia, îmbolnăvirile şi îmbătrânirea vor fi preţul pe care îl vom plăti.”

Anul trecut, Guarente a descoperit că o perioadă circadiană solidă are legătură cu o mai mare durată a vieţii la şoareci. Ceea ce l-a făcut să se întrebe care este rolul pe care SIRT1, despre care se ştie că poate prelungi viaţa la multe animale, l-ar putea avea în cadrul acestui fenomen. Guarente şi-a dat seama cu mai mult de 15 ani în urmă că SIRT1 are legătură cu îmbătrânirea. SIRT1 reglementează, de asemenea, şi reacţia celulelor la stres, coordonând o varietate de reţele de hormoni, de proteine şi de gene şi ajutând astfel celulele să rămână vii şi sănătoase.

Pentru a putea cerceta rolul pe care îl are  SIRT1 în controlul circadian, Guarente şi colegii săi au creat genetic şoareci care produc diferite cantităţi de SIRT1 în creier: un grup de şoareci cu niveluri normale de SIRT1, alt grup de şoareci care nu conţin această genă şi două grupuri care conţin un surplus de SIRT1 — unul de două ori, iar altul de 10 ori peste nivelul normal.

Şoarecii cărora le lipsea SIRT1 aveau cicluri circadiene uşor mai lungi (23,9 ore) decât şoarecii normali (23,6 ore), iar şoarecii cu un conţinut de SIRT1 de 10 ori mai mare aveau cicluri circadiene mai scurte (23,1 ore).

La şoarecii cu niveluri normale de SIRT1, cercetătorii au confirmat ceea ce descoperiseră şi în studiile anterioare, şi anume că atunci când ciclul de 12 ore lumină/întuneric este întrerupt, şoarecii mai tineri îşi reajustează ciclurile circadiene mult mai uşor decât şoarecii mai bătrâni. Oricum, aceste studii au arătat pentru prima oară că la şoarecii cu un surplus de SIRT1 nu există un declin în controlul circadian pe măsură ce îmbătrânesc.

Cercetătorii au mai descoperit şi că SIRT1 exercită acest control prin reglementarea genei BMAL1 şi a genei-ceas, cei doi paznici principali ai ceasului circadian central.

Îmbunătăţirea funcţiei circadiene

”Tot mai multe dovezi arată că abilitatea de a reacţiona la perturbări mai mari sau mai mici ale ciclului lumină/întuneric este importantă pentru menţinerea unei funcţii metabolice sănătoase”, este de părere Guarente.

“În esenţă experimentăm o mică diferenţă de fus orar în fiecare zi deoarece ciclul luminii se schimbă constant. Important pentru noi este să fim capabili să ne putem adapta uşor la aceste şocuri. Multe studii întreprinse asupra şoarecilor arată că, în timp ce şoarecii tineri se descurcă perfect cu aceste perturbări, cei bătrâni au probleme. Acest fapt ar putea fi valabil şi la oameni.

Dacă este aşa, atunci am putea să tratăm sau să prevenim boli ale îmbătrânirii îmbunătăţind funcţia circadiană – fie prin administrarea de activatori ai SIRT1 în creier, fie prin crearea unor medicamente care să intensifice o altă parte a sistemului de control circadian”, a mai spus Guarente.

“Cred că trebuie să analizăm fiecare faţetă a maşinăriei ceasului circadian în creier, iar orice intervenţie care să o menţină pe parcursul îmbătrânirii este binevenită. Un punct de plecare ar fi SIRT1, deoarece am demonstrat cum la şoareci menţinerea genetică a SIRT1 ajută la păstrarea funcţiei circadiene.”

Acum sunt testaţi activatori ai SIRT1 împotriva diabetului, a inflamaţiilor şi a altor boli, dar aceştia nu sunt concepuţi încă cu scopul de a traversa bariera hemato-encefalică şi mai mult ca sigur nu vor putea ajunge la nucleul suprachiasmatic. Cu toate acestea, Guarente crede că ar putea fi posibilă crearea unor activatori SIRT1 care să poată pătrunde în creier.

Roman Kondratov, profesor asociat de biologie la Universitatea Statului Cleveland, crede că acest studiu ridică o serie de întrebări incitante cu privire la posibilitatea de a întârzia sau de a regresa schimbările produse în creier care sunt legate de îmbătrânire prin reîntinerirea ceasului circadian cu ajutorul creşterii conţinutului de SIRT1.

“Importanţa acestui studiu constă în faptul că a condus atât la aplicaţii de bază, cât şi la alte posibile aplicaţii conexe pe viitor, luând în considerare faptul că  se studiază intens în prezent şi modulatorii farmacologici ai SIRT1” a spus Kondratov .

Cercetătorii din laboratorul lui Guarente investighează în prezent relaţia dintre sănătate, funcţia circadiană şi alimentaţie. Ei bănuiesc că dietele care constau într-un conţinut ridicat de grăsimi ar putea da peste cap ceasul circadian, ceea ce s-ar putea remedia prin intensificarea activităţii SIRT1.

Această cercetare a fost finanţată de Institutul Naţional de Sănătate şi de Fundaţia Glenn pentru Cercetări Medicale.



Traducere de Daniela Albu după the-link-between-circadian-rhythms-and-aging, cu acordul editorului.

Puteți comenta folosind contul de pe site, de FB, Twitter sau Google ori ca vizitator (fără înregistrare). Pt vizitatori comentariile sunt moderate (aprobate de admin).

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Loghează-te ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 


OK, conținutul site-ului a fost și va rămâne gratuit,
dar chiar ne-ar ajuta dacă ne-ai sprijini cu
o donaţie.


PayPal ()


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro