Google
  • Поделиться:

Стали известны нейроны, управляющие циркадными ритмами

Неврологи из медицинского центра Техасского университета определили ключевые клетки в мозге, важные для идентификации циркадных ритмов, управляющих циклами сна и бодрствования, а также другими важными функциями организма, такими как выработка гормонов, метаболизм и кровяное давление.

Циркадные ритмы генерируются супрахиазматическим ядром, расположенным в гипоталамусе, однако ранее исследователи не могли точно установить, какие из множества тысяч нейронов на самом деле управляют хронометражными механизмами человеческого организма.

«Мы установили, что группа нейронов супрахиазматического ядра, выражающая нейропептид под названием нейромедин С, одновременно необходима и достаточна для управления циркадными ритмами», заявил доктор Джозеф Такахаши.

Результаты, опубликованные в издании Neuron, предлагают важные цели для будущих методов лечения заболеваний и проблем, связанных с циркадной дисфункцией, от джетлага и расстройств сна до неврологических проблем, таких как болезнь Альцгеймера, а также проблемы с метаболизмом и психические расстройства, например, депрессия.

Ключевые исследования 1970-х показали, что супрахиазматическое ядро связывает и координирует клетки организма, чтобы управлять циркадными ритмами, но оно содержит много нейронов с разными образцами выражения нейропептидов и медиаторов.

«Какие из этих нейронов отвечают за генерацию циркадных ритмов — вопрос без ответа в нейробиологии. По крайней мере, так было до сих пор. Новое исследование отмечает существенный прогресс в понимании биологических часов», сообщил старший автор доктор Масаши Янагисава из университета Цукубы (Япония).

Нейромедин С — это нейропептид, белок, состоящий из аминокислот, которые клетки мозга — нейроны — используют для коммуникации. Исследователи создали уникальные мышиные модели, чтобы выяснить, что выражающие нейромедин С нейроны действуют как клеточные регуляторы циркадных ритмов. В частности, группа исследователей выяснила, что, модулируя внутренние часы только нейронами, выражающими нейромедин С, можно изменить циркадный период всего организма. Кроме того, исследование обеспечило новое понимание сути механизмов, с которыми свет синхронизирует ритмы биологических часов.

Доктор Такахаши выявил и клонировал первый ген млекопитающих под названием Clock, связанный с циркадными часами. С тех пор в лаборатории Такахаши было установлено, что нарушения в генах Clock и Bmal1 у мышей могут изменить выпуск инсулина поджелудочной железой, что приводит к диабету, а также была идентифицирована трехмерная структура белкового комплекса CLOCK-BMAL1, который предположительно является источником питания биологических часов.

Доктор Янагисава сначала установил важную роль, которую эндотелин играет в сердечно-сосудистой системе, а позже, с открытием орексина, показал, что сном или бессонницей управляет один нейропептид. С тех пор ученые идентифицировали множество рецепторов, связанных с регулированием аппетита и кровяного давления, а также другие нейропептиды, играющие важную роль в регулировании энергетического метаболизма, стрессовых реакций, эмоций и других функций.

Евгения Нистратова

Источник mednovelty.ru