Egyre többet tudnak a biológiai óránkról

Reményeik szerint e kutatások révén jobban megismerhetik a többműszakos munka okozta betegségek kialakulását.

A kutatás szintén kimutatta, hogy hasonló 24 órás ciklussal rendelkeznek a tengeri algák, ami arra utal, hogy ez a mechanizmus évmilliókkal ezelőtt, az első életformákkal együtt alakult ki bolygónkon. A kísérleteket ismertető tanulmányukat a Cambridge-i és az Edinburghi Egyetem tudósai a Nature legújabb számában tették közzé.

Korábban már több tanulmányban is kimutatták a többműszakos munka, valamint a diabétesz, szívbetegségek, rákos megbetegedések, elhízás kialakulásának magasabb kockázata közötti összefüggést. A rendszertelen alvás pedig olyan mentális zavarokhoz vezethet, mint a depresszió, vagy a bipoláris zavar (mániás depresszió). Tavaly egy kutatócsoport bejelentette, hogy egy új készítménnyel sikerült laboratóriumi körülmények között "utánaigazítani" az egerek biológiai óráját. Ezzel távlatilag lehetővé válik olyan gyógyszerek kifejlesztése, amelyekkel helyreállítható az "összezavart" belső óra normális ritmusa.

A cirkadián ritmus olyan, nagyjából 24 órás ciklus, ami az élőlények biokémiai, fiziológiai folyamataiban vagy viselkedésében lép fel. Az élőlény saját belső időmérő rendszere vezérli, de egyes külső, szinkronizáló stimulusok segítenek beállítani, a legfontosabb közülük a napfény. Ezek a ritmusok teszik lehetővé, hogy az élőlények számítsanak a környezeti körülmények szabályos váltakozásaira, és fel tudjanak készülni rájuk. Az egynaposnál rövidebb periódusidejű ciklusokat ultradián, a hosszabb periódusidejűeket infradián ritmusnak nevezik.Az egyik vizsgálatsorozat során a Cambridge-i Egyetem kutatóinak első ízben sikerült kimutatniuk a vörösvérsejtek működésének 24 órás ritmusát. Ez jelentős felfedezés, mivel eddig a cirkadián ritmust a DNS- és a génaktivitással hozták összefüggésbe. Ám az eritrociták a szervezet más sejtjeivel ellentétben nem rendelkeznek DNS-sel.

A kutatócsoport (Akhilesh Reddyvel az élen) egészséges önkéntesektől vett, megtisztított vörösvérsejteket inkubálták a sötétben, testhőmérsékleten. Rendszeres időközönként mintát vettek, s ellenőrizték bizonyos biológiai markerek, peroxiredoxin-fehérjék szintjét. Ezek a proteinek minden ismert organizmusban megtalálhatók, s nagy mennyiségben termelődnek a vérben. A vörösvérsejtminták tanúsága szerint e proteinek szintje 24 órás ciklusban változik.

Egy további vizsgálat hasonló, 24 órás ciklust mutatott ki a tengeri algáknál, ami arról tanúskodik, hogy a belső óra már a legősibb életformák számára is fontos volt. A kutatók több napon át rendszeres időközönként mérték a peroxiredoxin-szintet az algáknál. Amikor az algákat sötétben tartották, a DNS-ük deaktiválódott, ám a tengeri moszatok az aktív génektől megfosztva is megőrizték a cirkadián ritmusukat.

Mint a második vizsgálatsorozatot irányító Andrew Millar, az Edinburghi Egyetem kutatója rámutatott, a kísérletek bebizonyították, hogy belső óránk ősi mechanizmusa sokkal fontosabb és bonyolultabb, mint korábban a tudósok feltételezték. Meggyőződése szerint további vizsgálatok szükségesek annak kiderítésére, hogy miként és miért alakult ki ez a mechanizmus az embernél, és milyen szerepet játszik szervezetünk irányításában.