Sposoby sterowania wewnętrznymi zegarami biologicznymi

W badaniach opublikowanych w Nature Communications[1], Thomas Burris, Ph.D., przewodniczący farmakologii i fizjologii nauki na Uniwersytecie w Saint Louis, przedstawił intrygujące wnioski na temat małej cząsteczki, która kieruje aktywnością tzw. „białek zegarowych”, zarządzających naszym dobowym rytmem i odpowiedzialnych za leczenie schorzeń związanych z jego dysfunkcją, takich jak zaburzenia snu czy zaburzenia lękowe.

jk

Rys. 1 Zegar biologiczny

Rytm dobowy odnosi się do procesów biologicznych, które przebiegają w ciągu każdych 24 godzin. Wewnętrzny zegar u ssaków, utrzymujący okołodobowego rytm, jest niezbędny dla normalnego funkcjonowania fizjologicznego. Rytm ten może być jednak zakłócony, co może wpływać na wiele zaburzeń, w tym choroby przemiany materii i zaburzenia neuropsychiatryczne np. zaburzenie dwubiegunowe, snu, zaburzenia lękowe, depresję czy schizofrenię.

Burris i jego koledzy badali związki, oddziałujące na białko zwane REV-ERB, które wydaje się odgrywać kluczową rolę w regulacji zegarów wewnętrznych ssaków.

„Przypuszcza się, że REV-ERB jest podstawowym składnikiem naszego zegara”, powiedział Burris. „Myszy pozbawione tego białka cierpią na arytmię. W badaniu wykazano, że gdy podamy myszy syntetyczny związek uaktywniający REV-ERB, następuje wówczas zmiana jej rytmu dobowego.”

Zespół zbadał działanie leku opartego o REV-ERB na wzorcach snu i czuwania i stwierdzili, że związek zwiększa bezsenność, zmniejsza sen wolnofalowy i długość fazy REM snu, a zwłaszcza zmniejsza uczucie niepokoju.

To naprawdę interesujące odkrycie. Leki zazwyczaj zwiększając pobudzenie (czuwanie) również zwiększają niepokój (np. kokaina, amfetamina). I na odwrót: leki zmniejszające niepokój zmniejszają jednocześnie pobudzenie (np. benzodiazepiny i etanol.). Jedyny wyjątek stanowi nikotyna.

Lek REV-ERB wydaje się kierować zegar w sposób różniący się od tych wspólnych szlaków. Co więcej, wydaje się, że może być on również związany z hamowaniem mechanizmów nagrody.

Uzależnienie od narkotyków jest swego rodzaju dobowym składnikiem. U myszy z mutacją w „genach zegarowych” (geny, które wpływają na nasze wewnętrzne zegary) następuje zmiana sposobu reagowania na korzyści płynące z zażywania kokainy, morfiny czy picia alkoholu (mechanizmy nagrody). Burris przypuszcza, że ukierunkowane działanie leku REV-ERB na wewnętrzne zegary biologiczne będzie modulować tego rodzaju mechanizmy nagrody, a więc może być przydatne w leczeniu uzależnień.

1. Subhashis Banerjee, Yongjun Wang, Laura A. Solt, Kristine Griffett, Melissa Kazantzis, Ariadna Amador, Bahaa M. El-Gendy, Salvador Huitron-Resendiz, Amanda J. Roberts, Youseung Shin, Theodore M. Kamenecka, Thomas P. Burris. Pharmacological targeting of the mammalian clock regulates sleep architecture and emotional behaviour. Nature Communications, 2014; 5: 5759 DOI: 10.1038/ncomms6759

2.  http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141223122224.htm

Opracowała: Anna Marczewska

Korekta: Ilona Sadok

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*