Znany dotychczas nadrzędny zegar biologiczny zlokalizowany jest w specyficznej strukturze mózgu – jądrach nadskrzyżowaniowych podwgórza (SCN, z ang. suprachiasmatic nuclei). To niewielkie parzyste struktury, położone symetrycznie po obu stronach III komory mózgu, tuż nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych.
"Znamy hipotezę, że organizm ma jeden »główny« zegar, który kontroluje cykl snu i czuwania. Rzeczywiście, większość z nas doświadczyła wpływu tego zegara na organizm po odbyciu długiej podróży samolotem (zjawisko jet lag), kiedy to potrzeba było kilku dni, by przyzwyczaić się do nowej strefy czasowej" – tłumaczy doktor Urbanski, jeden z autorów pracy. "Jet lag" to określenie zaburzenia adaptacji organizmu do nowej strefy czasowej, do której przemieszczenie nastąpiło w bardzo krótkim czasie. Dochodzi wówczas do odwrócenia rytmu snu i czuwania, złego samopoczucia, nadmiernej drażliwości i zaburzeń koncentracji.
Naukowcy z Centrum Badania Naczelnych na uniwersytecie w Oregonie ujawnili istnienie dodatkowego mechanizmu, zlokalizowanego w gruczole nadnerczy, który funkcjonuje jako zegar biologiczny.
Badanie przeprowadzono na rezusach, małpach wąskonosych, których nadnercza są bardzo podobne do ludzkich. Autorzy pracy sprawdzali, jak w 24-godzinnym okresie czasu zmienia się ekspresja, czyli aktywność genów w gruczole nadnerczy małp.
Okazało się, że aż 322 geny w nadnerczach zmieniają swoją aktywność rytmicznie w ciągu 24 godzin. Każdy z analizowanych genów osiąga odpowiednio najwyższą i najniższą aktywność o tych samych porach każdego dnia (różnych dla różnych genów). Co ciekawe, część spośród 322 genów działa również w "siedzibie" głównego zegara biologicznego w SCN, czyli w mózgu. Wyniki pracy wskazują, że gruczoł nadnerczy ma swój własny, oddzielny zegar, który jest "spokrewniony" z zegarem w SCN.
"Nasze najnowsze odkrycie sugeruje istnienie oddzielnego zegara biologicznego w gruczole nadnerczy, prawdopodobnie powiązanego funkcjonalnie z głównym zegarem w SCN" – komentuje doktor Urbanski.
"Gruczoł nadnerczy uczestniczy w kontrolowaniu istotnych funkcji organizmu, takich jak np. regulacja temperatury ciała, przebieg metabolizmu, odpowiedź na stres, rozmnażanie. Wyniki badania wskazują również, że istnieją inne obwodowe zegary biologiczne, możliwe że połączone ze sobą" – dodaje.
Badanie dostarcza nowych ważnych informacji na temat rytmicznej 24-godzinnej aktywności organizmu. Wiadomości te mogą zostać wykorzystane przy opracowywaniu nowych metod leczenia wielu chorób. Mogą okazać się pomocne w określeniu takiego planu podawania leków, który będzie zbliżony do naturalnego rytmu wydzielania różnych substancji przez organizm i umożliwi synchronizację terapii z zegarem biologicznym naszego ciała.
"Jednym z przykładów jest podawanie zastępcze testosteronu, stosowane powszechnie między innymi w depresji i leczeniu zaburzeń seksualnych u mężczyzn. Pacjenci, którzy przyjmują testosteron po południu, często skarżą się na bezsenność" – tłumaczy Urbanski
Prawdopodobnie wynika to z faktu, że u zdrowych ludzi poziom testosteronu jest niższy po południu i wieczorem. Gdy zdobędziemy więcej danych na temat funkcjonowania zegara biologicznego, nauczymy się prawdopodobnie, kiedy w ciągu dnia podawanie testosteronu jest najbardziej efektywne, a najmniej uciążliwe dla pacjentów" – dodaje.
Źródło: (PAP)
