Циркадные ритмы регулируют метаболизм на клеточном уровне

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружили, что циркадные ритмы (внутренние биологические часы организма) регулируют энергетические уровни в клетках. Это открытие имеет далеко идущие последствия — от более глубокого понимания связи между суточными ритмами тела и метаболизмом до создания новых методов лечения рака, диабета, ожирения и ряда связанных заболеваний.

Профессор Паоло Сассоне-Корси и его коллеги также выяснили, что белки, связанные с циркадными ритмами и метаболизмом, внутренне связаны и зависят друг от друга. Исследование опубликовано в Science Express.

Ключевое открытие: связь CLOCK и SIRT1

Было установлено, что ферментный белок CLOCK (ключевой компонент циркадного механизма) работает в балансе с белком SIRT1, который чувствует уровень энергии в клетке и модулирует старение и метаболизм. Вместе они регулируют активность NAD+ сальважного пути — сигнального пути метаболических белков. В свою очередь, ключевой белок этого пути, NAMPT, помогает контролировать уровень CLOCK. Это создает тесно регулируемую взаимозависимость между нашими циркадными часами и метаболизмом.

Последствия для здоровья

Нарушение этих 24-часовых ритмов, управляющих основными физиологическими функциями, может серьезно повлиять на здоровье и связано с ожирением, диабетом, бессонницей, депрессией, ишемической болезнью сердца и раком. Когда баланс между циркадными ритмами и метаболизмом нарушается, нормальная функция клеток может быть нарушена, что ведет к болезням.

Практическое значение

• Открытие объясняет, почему недостаток отдыха или сбой режима сна могут усиливать голод, приводя к болезням, связанным с ожирением, и ускоренному старению.
• Предполагается, что правильный сон и диета могут помочь поддерживать или восстанавливать этот баланс.
• Взаимодействие CLOCK и SIRT1 в NAD+ сальважном пути открывает точку приложения для разработки лекарств, направленных на сдерживание дисфункции и гибели клеток, что может помочь в лечении рака и диабета.

Источник: Калифорнийский университет в Ирвайне