Похожие статьи
Две взаимодополняющие исследовательские статьи, опубликованные одновременно в журналах Science и Cell Stem Cell группой ученых из UPF и IRB в Барселоне, показывают, что центральные и периферические циркадные часы координируются для регулирования повседневной активности кожи и мышц.
Координация между двумя часами (центральными и периферическими) гарантирует 50% циркадных функций тканей, включая жизненно важные процессы, такие как клеточный цикл, репарация ДНК, активность митохондрий и метаболизм. Синхронизация между центральными и периферическими мозговыми часами предотвращает преждевременное мышечное старение и улучшает мышечную функцию, предлагая новые стратегии борьбы с возрастным спадом за счет модуляции циркадного ритма.
Циркадные часы, открытые в 1970-х годах, необходимы для регуляции биологического времени в большинстве клеток человеческого организма. Эти внутренние механизмы регулируют биологические процессы в соответствии с 24-часовым циклом, позволяя синхронизировать клеточные функции с ежедневными изменениями окружающей среды.
Циркадные ритмы, координируемые центральными часами в мозге, которые взаимодействуют с часами в различных периферических тканях, влияют на многие функции, от режима сна до способности усваивать пищу.
Команда, возглавляемая доктором Сальвадором Аснаром Бенитой, исследователем ICREA в IRB Барселоны, и доктором Пурой Муньос-Кановес, исследователем ICREA на факультете медицины и наук о жизни Университета Помпеу Фабра (UPF), описала, как синхронизация между центральными и периферическими часами в мышцах и коже, играет ключевую роль в обеспечении правильного функционирования этих тканей, а также в предотвращении дегенеративных процессов, связанных со старением.
В работе также описывается замечательная степень автономии периферических часов, которые могут поддерживать 24-часовые циклы и управлять примерно 15% циркадных функций в отсутствие центральных часов.
В исследовании, опубликованном в Science, о связи между мозгом и мышцами подтверждено, что координация между центральными и периферическими часами имеет решающее значение для поддержания повседневной функции мышц и предотвращения преждевременного старения этой ткани. Восстановление циркадного ритма уменьшает потерю мышечной массы и силы, тем самым улучшая ухудшенные двигательные функции у экспериментальных моделей мышей.
Результаты исследования также продемонстрировали, что питание с ограниченным временем (TRF), которое предполагает прием пищи только в активную фазу дня, может частично заменить центральные часы и повысить автономность мышечных часов. Еще более актуальным является то, что это восстановление циркадного ритма с помощью TRF может уменьшить потерю мышечной массы, ухудшение метаболических и двигательных функций и потерю мышечной силы у пожилых мышей.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell Stem Cell, команда продемонстрировала, что циркадные часы кожи играют ключевую роль в координации повседневной физиологии этой ткани. За счет интеграции сигналов мозга, а иногда и их модификации, эта координация обеспечивает правильное функционирование кожи.
Удивительным открытием стало то, что в отсутствие периферических часов центральные часы организма поддерживают циркадный ритм кожи, но они работают противоположным образом, как обычно (то есть по противоположному графику). Например, исследователи заметили, что репликация ДНК, если бы она регулировалась только центральными часами, происходила бы в дневное время, когда кожа подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, что увеличило бы риск накопления мутаций.
Этот феномен подчеркивает важность периферических часов, которые не только получают сигналы от центральных часов, которые координируют ритмы всего организма, но и адаптируют эти сигналы к конкретным потребностям ткани, в которой они находятся (в случае с стволовыми клетками кожи, репликация ДНК достигает максимума после воздействия ультрафиолетового света в течение дня).
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
