МАДРИД, 17 април. (EUROPA ПРЕС) -

върху

Времето за прием на храна е важен фактор, движещ ритмичната експресия на повечето гени в черния дроб на мишката, съобщават изследователите този вторник в списание Cell Reports. Констатациите показват, че сигналите на цялото тяло, задвижвани от ритмичен прием на храна, допринасят значително за ритъма на шофиране в метаболитните функции на черния дроб и генната експресия, независимо от черния дроб и часовника.

"За разлика от преобладаващия модел в областта днес, нашите открития показват, че времето за хранене не само синхронизира молекулярния часовник в различни органи: те всъщност могат да регулират ритмичната генна експресия успоредно на часовника", казва водещият автор. Джером Менет (@jsmenet), чиято лаборатория в Texas A&M University, в САЩ, изучава циркадния часовник на бозайници.

И добавя: „Това повдига интересната хипотеза, че храненето в неподходящо време на денонощието, което е широко разпространено сред работниците на смени, например, може да десинхронизира ритмичната генна експресия и да доведе до патологии“.

Почти всички клетки на бозайници съдържат молекулярен циркаден часовник, който задвижва ритмичната генна експресия, за да координира ежедневните цикли в метаболизма, физиологията и поведението. Тези часовници се синхронизират от циркадния главен пейсмейкър, разположен в мозъчна структура, наречена супрахиазматично ядро ​​(SCN).

SCN използва множество сигнали, като ритми в нервната сигнализация, секреция на хормони, телесна температура и прием на храна, за да синхронизира периферните часовници, разположени в различни органи в тялото, като гарантира, че всички са правилно включени в околната среда.

РИТМИЧНО ПРИЕМАНЕ НА ХРАНИ ПРИВОДИ РИТМИЧНО ИЗРАЗЯВАНЕ НА ГЕН

Смята се, че управляваните периферни часовници регулират ритмичната генна експресия по клетъчно автономен начин, т.е. независимо от всяка клетка, за да инициират специфични за тъканите циркадни транскрипционни програми, които контролират ритмичността на биологичните процеси. За разлика от съвременните модели, новите открития показват, че ритмичният прием на храна силно задвижва ритмичната генна експресия независимо от автономния клетъчен молекулярен часовник в черния дроб.

За да изследват ролята на ритмичния прием на храна в циркадната биология и ритмичната генна експресия, Менет и неговият екип хранеха мишки аритмично, само през нощта или по неограничен начин в продължение на пет седмици, след което събираха черния дроб на гризачи в различно време на деня и изследваха експресията на чернодробни гени.

В сравнение с неограниченото хранене, аритмичното хранене нарушава трептенията в експресията на 70 процента от цикличните чернодробни гени, без да засяга централния молекулен часовник в черния дроб. Освен това, времето за прием на храна регулира много метаболитни пътища в черния дроб, включително тези, участващи в синтеза на холестерол и гликоген.

Взети заедно, констатациите предполагат, че главният циркаден часовник в SCN не само действа за синхронизиране на периферните циркадни часовници, но вместо това допринася по-общо за циркадните транскрипционни програми в тялото.

В бъдещи проучвания Менет и неговият екип ще проучат дали времето за прием на храна регулира ритмичното производство на протеини, както и ритмичната генна експресия в различни тъкани. Друг въпрос за бъдещи изследвания е дали други сигнали, задвижвани от SCN, като телесна температура, стимулират ритмичната генна експресия в периферните часовници.

Засега здравните последици от новите открития остават неясни. Прекъсванията на часовника са свързани със стареене, променен отговор на терапията, затлъстяване, диабет, психични разстройства и рак. Според авторите на изследването тези ефекти биха могли да бъдат подобрени чрез контролиране на времето за прием на храна. „Но не бива да се предполага, че тъй като наблюдаваме силен ефект от ритмичния прием на храна в черния дроб на мишката, това се отнася и за други миши тъкани и дори за човешкия черен дроб“, заключава Менет.