Przełącznik molekularny pomaga kontrolować zegar okołodobowy u pacjentów z zaburzeniami snu
Zdrowie

Przełącznik molekularny pomaga kontrolować zegar okołodobowy u pacjentów z zaburzeniami snu

Co zegary dobowe i przełączniki molekularne mają wspólnego z zaburzeniami snu? Dużo, według nowego badania. Rytmy okołodobowe (z zegara dobowego) pomagają otwierać oczy mniej więcej o tej samej porze każdego ranka. Rytmy te pomagają wszystkim, od roślin po ludzi, współdziałają z cyklem dnia i nocy. To wszystko, co wcześniej znaliśmy o tych rytmach. To, jak ten naturalny zegar trzyma dokładny czas, albo dlaczego idzie nie tak w pewnych ludziach, wciąż nie było jasne, aż do teraz. Ostatnie wyniki sugerują, że przełącznik molekularny równoważy aktywność dwóch kluczowych białek, które utrzymują naturalny zegar zgodnie z harmonogramem. Szczegóły badania opublikowano w październikowym wydaniu Molecular Cell .

Jeśli w tym przełączniku molekularnym wystąpią jakiekolwiek nieprawidłowości, może to spowodować zaburzenie, które powoduje, że ludzie kładą się spać dużo wcześniej, a nawet obudzić wcześniej niż normalnie. Jest to powszechne zjawisko u osób z rodzinnym zaawansowanym zaburzeniem fazy snu (FASP), w którym występują nieprawidłowości w codziennych rytmicznych wahaniach poziomu białka PER2 (genu kodującego białko). Poziom PER2 wzrasta i spada w rytmie dobowym, aby kontrolować cykl snu i czuwania oraz inne zachowania rytmiczne. Zmiana poziomów tego białka jest wyzwalana przez reakcję biochemiczną nazywaną fosforylacją, proces enzymatyczny, w którym kinazy (enzymy) dodają grupę fosforanową do PER2.

W ostatnich badaniach naukowcy zauważyli, że PER2 degradował się w trzech etapach: początkowy szybki zanik, po którym następuje powolny rozkład podobny do plateau, a na koniec szybszy rozpad. W oparciu o to odkrycie opracowali matematyczny model zegara dobowego. Model ten przewidywał, że początkowe i końcowe stadium szybkiego rozpadu są spowodowane fosforylacją przez CK1 (kinaza kazeinowa 1). Z drugiej strony, drugi etap rozpadu podobnego do plateau jest napędzany przez fosforylację, najpierw przez nieznaną kinazę starterową, a następnie przez CK1. Dane eksperymentalne potwierdziły prognozę modelu.

Zgodnie z badaniem, możemy kontrolować te naturalne rytmy, regulując równowagę między CK1 i nieznaną kinazą starterową. Ponieważ leki hamujące CK1 już istnieją, potrzeba godziny to znalezienie leków hamujących drugą kinazę pierwotną. Według starszego autora badania, Davida Virshupa, MD z Duke-NUS Graduate Medical School, ich badanie dostarcza również matematyczny model przewidujący zachowanie zegara w różnych okolicznościach.

Ta nowo odkryta wiedza może otworzyć nowe możliwości opracować strategie leczenia dla szeregu stanów związanych z zegarem u ludzi. Na przykład, możemy się dobrze zorientować, kiedy każdy lek będzie miał optymalny efekt w walce z efektami jet lag i zmian.

Zespół uważa, że ​​przyszłe badania powinny skupić się na wykorzystaniu ich modelu do przewidywania odpowiedzi zegara na leki które modyfikują rytmy. Uważa on także, że identyfikacja kinazy pierwotnej i dalszy rozwój inhibitorów CK1 może otworzyć nowe możliwości leczenia zaburzeń snu. Aktualne opcje leczenia obejmują melatoninę, światło i terapię behawioralną, które nie zawsze są skuteczne. Zespół ma nadzieję, że ich badania ostatecznie doprowadzą do opracowania nowych leków, dzięki którym osoby z zaburzeniami snu staną się skuteczniejszą alternatywą dla obecnych metod leczenia.

Źródło:
//www.euraalert.org/pub_releases/ 2015-10

Tania terapia może poprawić widoczność dla osób po udarze
Ryzyko niewydolności serca obniżone i zapobiegane lekiem przeciwcukrzycowym

Zostaw Swój Komentarz