Створено 27.12.2011 11:22 Автор: Ірина Ковальова
Вченим вдалося виявити відсутню сполучна ланка між біологічним годинником організму і системою обміну вуглеводів. Дане відкриття може допомогти розробити методи, що дозволяють уникнути побічних ефектів препаратів, що застосовуються для лікування астми, алергії і артриту. У статті, опублікованій минулого тижня в журналі Nature, вчені з інституту біологічних досліджень імені Солка розповідають, що білки, які контролюють біологічні ритми організму, так звані кріптохроми, також взаємодіють з метаболічними перемикачами, які є цільовими структурами протизапальних препаратів.
Вчені припускають, що побічних ефектів, що виникають при лікуванні захворювань, таких як астма і артрит, можна уникнути, просто з огляду на біологічні ритми пацієнтів при призначенні схеми прийому ліків, або шляхом розробки додаткових препаратів, орієнтованих на кріптохроми.
«Раніше ми знали про те, що біологічні цикли сну і пробудження у людини зав'язані на переробці нашим організмом поживних речовин, але як це відбувається на генетичному і молекулярному рівні - було загадкою »- говорить Рональд М. Еванс, професор лабораторії генної інженерії інституту Солка, глава дослідницької групи. «Тепер ми знайшли зв'язок між цими двома важливими системами, і це відкриття могло б послужити модельної основою для вивчення інших клітинних процесів. Такі знання могли б відкрити можливість створення менш шкідливих для організму препаратів »
Глюкокортикоїди - це стероїдні гормони, які природним чином зустрічаються в організмі людини і допомагають контролювати рівень цукру в крові. Якраз завдяки їх дії концентрація поживних речовин зростає вранці, щоб давати організму енергію, і падає з настанням ночі. Вони функціонують в клітинах шляхом впливу на спеціальні глюкокортікоїдниє перемикачі, розташовані на зовнішній поверхні ядра. Цей механізм був відкритий Евансів ще в 1985 році. 
Глюкокортикоїди також грають роль в регуляції запальних процесів і використовуються як протизапальні препарати при лікуванні захворювань, викликаних гіперактивністю імунної системи, таких як алергія, астма, ревматоїдний артрит. Також ці речовини використовуються для лікування запалень у хворих на рак .
Через те, що роль глюкокортикоїдів в організмі двояка, і вони також беруть участь в метаболізмі цукру, використання цих стероїдних гормонів може призвести до порушення нормального обміну речовин в організмі, що призводить до небезпечних побічних ефектів, аж до екстремально високого рівня цукру в крові , інсулінорезистентності та діабетичних ускладнень.
Очевидно, дослідники з інституту Солка виявили шлях, що дозволяє обійти ці побічні ефекти, відкривши нові функції кріптохроми типів 1 і 2, білків, які раніше були відомі за своїми функціями біологічного годинника.
Кріптохроми служать спеціальними розривами, що дозволяють уповільнити хід біологічного годинника, сигналізуючи всім нашим 
біологічним системам «відбій» щовечора. Вранці вони припиняють гальмувати наш годинник, допомагаючи організму наростити свою активність.
У своєму новому дослідженні клітин лабораторних мишей Еванс і його колеги виявили, що кріптохроми крім своєї основної функції біологічного годинника також взаємодіють з глюкокортикоїдними рецепторами, регулюючи зберігання і використання цукру.
«Ми виявили, що кріптохроми грають істотну роль не тільки в функціонуванні циркадних годин, вони також регулюють глюкокортікоїдниє механізми, будучи центральною ланкою у взаємодії біологічного годинника організму з обміном речовин »- каже Катя А. Ламія, доцент дослідного інституту Скріппса.
Механізм функціонування мишачих клітин дуже схожий з людським, тому результати дослідження можуть мати важливе значення для лікування аутоімунних захворювань і раку. Беручи до уваги щоденну зміну рівня активності кріптохроми, лікарі могли б більш раціонально встановлювати час прийому глюкокортикоїдних препаратів, орієнтуючись на біологічний годинник пацієнта, щоб уникнути побічних ефектів, пов'язаних з обміном речовин.
Дослідження також відкриває можливість для створення нових протизапальних препаратів, спрямованих на кріптохроми, а не безпосередньо на глюкокортікоїдниє рецептори. У більш широкому сенсі, як каже доктор Еванс, дослідження допоможе глибше зрозуміти зв'язок між годинами сну і обміном речовин людини, зокрема, відповісти на питання, чому люди, які працюють у нічний час або за нестійким графіком, піддаються більш високому ризику розвитку ожиріння та цукрового діабету.
«Зрив нормального добового циклу може збити синхронізацію біологічного годинника людини з повсякденного моделлю обміну речовин» - говорить доктор Еванс - «В результаті, це може привести до захворювань, пов'язаних з метаболізмом»
джерело: sciencedaily
