Вътрешният часовник и метаболизмът на въглероден оксид си сътрудничат - MedMix

Вътрешният часовник и метаболизмът на въглеродния окис работят в тясно сътрудничество, така че тялото да може да реагира оптимално на влиянията на околната среда като храната, в зависимост от времето на деня.

Метаболизмът на въглероден окис в организма и вътрешният часовник работят в тясно сътрудничество, както вече показаха хронобиолозите от Charité - Universitätsmedizin Berlin. Въглеродният оксид е не само токсичен газ в изгорелите газове на автомобила или цигарения дим, той се произвежда и в живите клетки като продукт на разграждането на червения кръвен пигмент. Производството му се контролира от вътрешния часовник в зависимост от времето на деня, докато самият въглероден оксид регулира вътрешния часовник. Учените описват тясното взаимодействие на тези регулаторни системи в настоящия брой на списанието Nature Structural & Molecular Biology *.

сътрудничат

Вътрешният часовник и метаболитните процеси са тясно свързани помежду си, така че тялото може да реагира оптимално на влиянията на околната среда, като храна, в зависимост от времето на деня. Метаболитните сигнали се възприемат от молекулярния механизъм и в резултат на това се регулира клетъчният метаболизъм. Веднага щом един от тези механизми бъде нарушен, другият също не работи правилно, както може да се наблюдава при диабет или метаболитен синдром, например когато вътрешният часовник е нарушен от работа на смени. Учените около проф. Д-р Ахим Крамер, ръководител на отдела по хронобиология в Института по медицинска имунология в Charité, сега е изследвал ролята, която метаболизмът на хема, съдържащ желязо пигмент в червените кръвни клетки, играе във функционирането на вътрешния часовник. Това е сложно съединение, което присъства като метаболитен сензор в много други протеини.

"Нашите проучвания показаха, че продуктът от разграждането на хем, въглеродният окис - всъщност силно токсичен газ - е от съществено значение за вътрешния часовник да тика гладко", обяснява проф. Крамер. „Ако нарушите производството му в чернодробните клетки, например чрез фармакологично инхибиране или чрез генетично изключване на отговорния ензим хемоксигеназа, молекулярният механизъм на вътрешния часовник се нарушава и той върви по-бавно“, продължава ученият. Нарушения от този вид водят до масивна дисрегулация на стотици гени, които също са отговорни за основните метаболитни процеси като новия синтез на глюкоза. Настоящите открития допринасят за по-нататъшното разбиране на връзките между метаболитните заболявания и функционирането на вътрешния часовник. С изясняването на молекулярната основа на вътрешния часовник могат да се разработят по-целенасочени терапии.

* Роман Клемц, Силке Рейшл, Томас Валах, Никол Вит, Карстен Юрхот, Сабрина Клемц, Вероника Ланг, Стефан Лоренцен, Мириам Кнауер, Стефи Хайденрайх, Мин Ксу, Юрген А Риппергер, Майкъл Шуп, Ралф Станевски и Ахим Крамер. Взаимно регулиране на метаболизма на въглеродния окис и циркадния часовник. Nature, ноември 2016. doi: 10.1038/nsmb.3331