Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Tyrimas paaiškina, kodėl astma, širdies priepuoliai ir kitos ligos dažnai pasireiškia anksti ryte
Paskutinį kartą peržiūrėta: 02.07.2025
Profesoriaus Gado Asherio laboratorijos tyrėjai Weizmanno mokslo institute padarė svarbų atradimą: pagrindinis cirkadinių ritmų komponentas, baltymas, vadinamas BMAL1, reguliuoja organizmo reakciją į deguonies trūkumą. Žurnale „Cell Metabolism“ paskelbti rezultatai padeda paaiškinti, kodėl daugelis deguonies trūkumo būklių priklauso nuo laiko.
Cirkadinio ritmo ir deguonies trūkumo vaidmuo
Cirkadinis ritmas yra 24 valandų vidinis molekulinis mechanizmas, reguliuojantis procesus kiekvienoje kūno ląstelėje. Baltymas BMAL1, žinomas kaip ląstelės „laikrodis“, sąveikauja su kitu svarbiu baltymu HIF-1α, kuris aktyvuojamas, kai trūksta deguonies.
- HIF-1α: Esant normaliam deguonies lygiui, šis baltymas greitai sunaikinamas. Tačiau, kai jo trūksta, HIF-1α stabilizuojasi, kaupia ir aktyvuoja genus, kurie padeda prisitaikyti prie hipoksijos.
- BMAL1: Tyrimai parodė, kad šis cirkadinis baltymas ne tik sustiprina HIF-1α funkciją, bet ir atlieka nepriklausomą vaidmenį organizmo reakcijoje į deguonies trūkumą.
Eksperimentuokite su pelėmis
Norėdami ištirti cirkadinių ritmų ir atsako į hipoksiją ryšį, tyrėjai sukūrė tris genetiškai modifikuotų pelių grupes:
- HIF-1α nebuvo gaminamas kepenų audinyje.
- Nesukūrė BMAL1.
- Abu baltymai nebuvo pagaminti.
Rezultatai:
- Kai deguonies lygis sumažėjo, BMAL1 nebuvimas neleido kauptis HIF-1α, o tai sutrikdė genetinį atsaką į hipoksiją.
- Pelėms, kurioms trūko abiejų baltymų, išgyvenamumas buvo mažas, priklausomai nuo paros laiko, o mirtingumas buvo ypač didelis naktį.
Išvados: BMAL1 ir HIF-1α atlieka pagrindinį vaidmenį apsaugant organizmą nuo hipoksijos, o cirkadiniai ritmai yra tiesiogiai susiję su organizmo reakcija į deguonies trūkumą.
Kepenų patologija ir ryšys su plaučiais
Pelėms, kurių kepenyse nebuvo abiejų baltymų, tyrėjai nustatė žemą deguonies kiekį kraujyje dar prieš hipoksijos poveikį, todėl įtarė, kad mirtys susijusios su sutrikusia plaučių funkcija.
- Šioms pelėms išsivystė hepatopulmoninis sindromas – būklė, kai plaučių kraujagyslės išsiplečia, padidindamos kraujotaką, bet sumažindamos deguonies pasisavinimo efektyvumą.
- Analizė parodė padidėjusią azoto oksido gamybą plaučiuose, dėl ko padidėjo vazodilatacija (kraujagyslių išsiplėtimas).
Tyrimo reikšmė
- Ligos chronobiologija: šie duomenys paaiškina, kodėl pacientams, sergantiems hipoksija ar tokiomis ligomis kaip astma ar širdies priepuoliai, tam tikru paros metu pablogėja būklė.
- Ligos modeliai: pelės, neturinčios HIF-1α ir BMAL1, tapo pirmuoju genetiniu modeliu, skirtu tirti hepatopulmoninį sindromą, atveriant naujas gydymo galimybes.
- Gydymo perspektyvos: tyrimas rodo, kad tiksliniai vaistai, reguliuojantys baltymus, dalyvaujančius kepenų ir plaučių komunikacijoje, galėtų būti nauja gydymo galimybė.
„Mes tik pradedame suprasti sudėtingus mechanizmus, jungiančius cirkadinius ritmus, hipoksiją ir organų sąveiką“, – teigė profesorius Asheris. „Šie atradimai gali padėti sukurti naujus gydymo būdus ligoms, susijusioms su deguonies trūkumu.“