Logo
Cover

Рассинхронизация циркадных ритмов в различных органах или тканях может приводить к болезням. Ученые из Нидерландов и Японии разработали регулятор для управления биологическими ритмами клеток, который позволит исправлять нарушения локально и восстанавливать баланс в циркадных колебаниях организма.

Клетки организма человека синхронизируются с 24-часовыми колебаниями, хотя все клетки также следуют собственным циркадным ритмам. Если в определенных клетках или конкретном органе баланс нарушается, то эти события могут способствовать развитию заболеваний. Теперь международная команда исследователей разработала переключатель, который может изменять длительность циркадных ритмов, а зависимости от задач, пишет Phys.org.

Их работа базируется на более ранней разработке соединения longdaysin, которое увеличивало период цикла до 48 часов. Теперь команда научилась активировать и деактивировать препарат с помощью воздействия фиолетовым и зеленым светом соответственно.

Первые эксперименты показали, что цикл культивирования клеток после обработки longdaysin был увеличен с 24 до 28 часов и обратно. Аналогичных результатов удалось достигнуть и в образцах клеток из супрахиазматического ядра головного мозга, который можно назвать главным пунктом регуляции циркадных ритмов.

«Эта обратимая регуляция обеспечит новый подход в понимании того, как на уровне тканей работают биологические часы, а также позволит более глубоко изучить сложную систему циркадных ритмов», — прокомментировал соавтор работы Цуеси Хирота из Нагойского университета.

Ученые планируют, что их подход позволит лечить различные заболевания. Например, с помощью эндоскопа можно обеспечить воздействие светом к различным органам, однако команда рассматривает и другие технологии, включая биолюминесценцию и сонолюминесценцию, для этих целей.

Понимание важности циркадных ритмов в отдельных клетках можно наглядно продемонстрировать в эксперименте ученых из США. Они доказали, что гены циркадных ритмов определяют эффективность действия препаратов, которые назначаются пациентам после операции. То есть, наибольшую пользу можно получить только при приеме лекарства в конкретное время. Это объясняется тем, что остеобласты, восстанавливающие поврежденную костную ткань, работают только в определенное время суток.