Внутрішні годинники та метаболізм чадного газу співпрацюють - MedMix
Внутрішні годинники та метаболізм чадного газу тісно співпрацюють, щоб організм оптимально реагував на вплив навколишнього середовища, наприклад, на їжу, залежно від часу доби.
Обмін окису вуглецю в організмі та внутрішні годинники тісно співпрацюють, як показали хронобіологи з Шаріте - Університету Берлінського університету. Окис вуглецю - це не тільки токсичний газ у вихлопних газах автомобіля або сигаретному димі, він також виробляється в живих клітинах як продукт розпаду червоного пігменту крові. Його виробництво контролюється внутрішніми годинниками залежно від часу доби, тоді як окис вуглецю сам регулює внутрішні годинники. Вчені описують тісну взаємодію цих регуляторних систем у поточному номері журналу Nature Structural & Molecular Biology *.
Внутрішні годинник і обмінні процеси тісно взаємопов’язані, щоб організм міг оптимально реагувати на вплив навколишнього середовища, наприклад на їжу, залежно від часу доби. Метаболічні сигнали сприймаються молекулярним механізмом, і в результаті коригується метаболізм клітин. Як тільки один із цих механізмів порушується, інший також не працює належним чином, як це може спостерігатися при цукровому діабеті або метаболічному синдромі, наприклад, коли внутрішній годинник порушується змінною роботою. Вчені навколо проф. Ахім Крамер, завідувач відділу хронобіології Інституту медичної імунології при Шаріте, дослідив тепер роль метаболізму гему, що містить залізо, пігмент в еритроцитах, у функціонуванні внутрішнього годинника. Це складна сполука, яка присутня як метаболічний датчик у багатьох інших білках.
"Наші дослідження показали, що продукт розпаду гему, окис вуглецю - насправді дуже токсичний газ - важливий для того, щоб внутрішній годинник плавно тикав", - пояснює професор Крамер. "Якщо ви порушите його вироблення в клітинах печінки, наприклад, шляхом фармакологічного гальмування або генетичним вимкненням відповідального ферменту гемоксигенази, молекулярний механізм внутрішнього годинника порушується, і він йде повільніше", - продовжує вчений. Порушення такого роду призводять до масивної порушення регуляції сотень генів, які також відповідають за основні метаболічні процеси, такі як новий синтез глюкози. Сучасні висновки сприяють подальшому розумінню зв’язків між метаболічними захворюваннями та роботою внутрішнього годинника. З уточненням молекулярної основи внутрішнього годинника також можуть бути розроблені більш цілеспрямовані методи лікування.
* Роман Клемц, Сілке Рейшль, Томас Валах, Ніколь Вітте, Карстен Юрхотт, Сабріна Клемц, Вероніка Ланг, Стефан Лоренцен, Міріам Кнауер, Штеффі Хайденрайх, Мін Сю, Юрген А Ріппергер, Майкл Шупп, Ральф Станевський та Ахім Крамер. Взаємне регулювання метаболізму чадного газу та циркадні годинники. Природа, листопад 2016. doi: 10.1038/nsmb.3331