Как регулируются наши циркадные ритмы

Как регулируются наши циркадные ритмы

Исследование, проведенное учеными из Института Солка (Сан-Диего, США), открыло новое понимание того, как происходит регуляция наших циркадных ритмов с помощью светочувствительных механизмов в наших глазах. Результаты могут привести к созданию новых способов борьбы с бессонницей и помочь восстановить внутренние часы людей с нарушенными циркадными ритмами.

Мы знаем, что наши циркадные ритмы в основном обусловлены воздействием света, а также, что искусственный синий свет может их нарушить. Но как человеческое тело воспринимает этот свет и адаптирует свой циркадный ритм? Речь пойдет о небольшом объеме клеток сетчатки и недавно обнаруженном светочувствительном белке под названием меланопсин.

Меланопсин был обнаружен чуть менее двух десятилетий назад, и его открытие помогло определить новый класс клеток сетчатки. Наряду с палочками и колбочками в наших глазах есть небольшое количество светочувствительных клеток. Эти клетки предназначены не для того, чтобы помочь нам видеть, а скорее для восприятия света, обеспечивающего управление нашей циркадной системой.

Когда эти специфические клетки сетчатки чувствуют свет, они вырабатывают меланопсин, который дает сигнал определенным частям нашего мозга оставаться в бодрствующем состоянии. Было обнаружено, что меланопсин не только подавляет мелатонин (основной гормон эпифиза и регулятор циркадного ритма всех живых организмов), но и помогает регулировать и устанавливать наш циркадный ритм.

“По сравнению с другими светочувствительными клетками глаза меланопсиновые клетки реагируют до тех пор, пока присутствует длительный источник освещения”, – комментирует Людовик Муре, автор статьи. “Это очень важно, поскольку наши циркадные часы предназначены для реагирования только на длительное освещение”.

Новое исследование ставит целью выяснить механику молекулярного механизма, обеспечивающие реакцию на свет меланопсиновыми клетками. Белки, называемые аррестинами, блокируют активность определенных рецепторов. Однако в исследовании выяснилось, что непрерывная активность меланопсина фактически поддерживалась взаимодействием между двумя конкретными аррестинами.

Исследования на животных показали, что два аррестина – бета-аррестин 1 и бета-аррестин 2 участвовали в поддержании постоянной активности меланопсина в присутствии световой стимуляции. Когда один из этих аррестинов был заблокирован, регенерация меланопсина была прервана, что говорит о том, что этот механизм помогает манипулировать сигналом для мозга о наличии света, а следовательно, и внутренними ритмами.

Гипотеза, вытекающая из этого исследования, заключается в том, что, понимая, как воспринимаемый глазом свет устанавливает циркадный ритм, можно разработать методы лечения самых разных расстройств. Если свет от наших мониторов искусственно стимулирует выработку меланопсина и нарушает наш циркадный ритм, то этот механизм можно отключить при использовании медицинских препаратов. Или людям, страдающим бессонницей это помогло бы химически сбросить свои циркадные часы.

Новое исследование было опубликовано в журнале Cell Reports.

Источник: newatlas.com

Фото: deepamayurveda.com