Авторы статьи полагают, что их работа позволит лучше понять механизмы тонкой настройки внутренних часов человеческого организма, позволяющие ему подстраиваться не только под меняющуюся продолжительность дня и ночи, но и под сезонные климатические изменения.

Ученым уже давно было известно, что суточные ритмы растений и холоднокровных животных контролируются специальными генами, активность которых изменяется под воздействием температуры, которая, в свою очередь, определяется солнечной активностью - чередованием дня и ночи. В отличие от этих типов организмов, млекопитающие обладают возможностью самостоятельно контролировать температуру своего тела, а потому контроль за суточными ритмами работы его органов должен осуществляться иным образом.

На сегодняшний день доподлинно известно, что функцию главного регулятора суточных (циркадных) ритмов работы организма млекопитающих выполняет так называемое супрахиазматическое ядро - участок головного мозга, состоящий примерно из 10 тысяч нейронов, входным сигналом для которого является чередование дня и ночи. На основании этой информации ядро контролирует ход всех остальных "внутренних часов", работающих на периферии и определяющих ритмы работы каждого из внутренних органов по отдельности - легких, кишечника, желудка и так далее.

До последнего времени ученые не знали, каким образом осуществляется этот контроль, однако группа исследователей под руководством Джозефа Такахаши (Joseph Takahashi) из Северно-Западного университета в США обнаружила, что супрахиазматическое ядро определяет колебания температуры внутренних органов и именно таким образом задает темп их работы.

Само ядро, как и положено "контрольным часам", на внешние колебания температуры не реагирует. Это говорит о том, что ядро является необходимой надстройкой, помогающей млекопитающим использовать для контроля ритмов работы организма механизмы, "изобретенные" нашими более примитивными предками - насекомыми, пресмыкающимися и другими холоднокровными.

Свою работу ученые провели на генетически модифицированных мышах, ткани органов которых вырабатывали специальный флуоресцентный белок в ответ на работу генов, контролирующих локальные суточные ритмы того или иного органа. Как на примере живых мышей, так и с помощью взятых у них проб тканей биологи показали: небольшие (в пределах нормальных суточных колебаний) искусственно заданные локальные колебания температуры органов позволяют "сместить" периодичность в активности генов и заставить ткани разных органов работать в "противофазе" друг к другу.

"Небольшие колебания температуры тела могут посылать очень мощные сигналы "внутренним часам" наших организмов. Даже небольшого изменения в температуре внутренних органов достаточно для того, чтобы перенастроить периферийные "суточные часы" каждого отдельного органа", - сказал Такахаши, слова которого приводит пресс-служба Техасского университета в США.

Вероятно, такие небольшие изменения могут происходить и в человеческом организме по мере смены сезонов, что позволяет ему тонко подстраивать ритм своей работы. Этот вопрос ученым еще предстоит изучить.

Последние новости

Популярные новости