Πέμπτη, 15 Οκτωβρίου 2015

Ανακάλυψη μοριακού «διακόπτη» δίνει ελπίδες θεραπείας του τζετ λαγκ

Ερευνητές από τη Σιγκαπούρη υποστηρίζουν ότι βρίσκονται πολύ κοντά στην οριστική θεραπεία του τζετ λαγκ, μετά την ανακάλυψη ενός μοριακού «διακόπτη» που ρυθμίζει το βιολογικό ρολόι του ανθρώπινου οργανισμού, επιτρέποντάς του να «κρατά» τον σωστό χρόνο.

Φυσιολογικά, ο 24ωρος κύκλος του κιρκαδιανού ρυθμού του σώματος συγχρονίζεται με την ανατολή και δύση του ηλίου, διασφαλίζοντας τη νυχτερινή ξεκούραση του σώματος. Ωστόσο, τα υπερατλαντικά ταξίδια και οι μεγάλες διαφορές ώρες μεταξύ των χωρών, η εργασία κατά τη διάρκεια της νύχτας, μεταξύ άλλων, απορυθμίζουν το βιολογικό ρολόι του ανθρώπου με αποτέλεσμα το φαινόμενο του τζετ λαγκ, δηλαδή αϋπνία, ευερεθιστότητα και πονοκεφάλους.
Όπως αναφέρεται στο επιστημονικό έντυπο Molecular Cell, επιστημονική ομάδα της Ιατρικής Σχολής «Duke-NUS» της Σιγκαπούρης υποστηρίζει ότι η βαθύτερη κατανόηση του ρόλου του «διακόπτη» θα οδηγήσει στον σχεδιασμό φαρμάκων για τον έλεγχό του.

Οι ερευνητές εστίασαν στην πρωτεΐνη Period2 (PER2) διότι εκτός από τη ρύθμιση του βιολογικού ρολογιού, παίζει καθοριστικό ρόλο και στον ύπνο. Δηλαδή ενέχει ρόλο «θερμοστάτη» που αντιλαμβάνεται τις αλλαγές στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Ωστόσο, η PER2 δεν έχει μεγάλη ευαισθησία στις μικρές αλλαγές στην θερμοκρασία χώρου, διαφορετικά το κιρκαδιανό ρολόι θα υπερλειτουργούσε στην πολλή ζέστη και θα υπολειτουργούσε με το πολύ κρύο.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η σταθερότητα της PER2 εξαρτάται από μια διαδικασία που ονομάζεται «φωσφορυλίωση», κατά την οποία φωσφορικά άλατα προστίθενται σε καίρια σημεία για να επηρεάσουν τη λειτουργία της.

Άρα, λοιπόν, η φωσφορυλίωση λειτουργία σαν διακόπτης, οδηγώντας την PER2 σε δύο διαφορετικά αποτελέσματα, αύξηση της σταθερότητας ή υποβάθμιση.

Μάλιστα, αυτός ο «διακόπτης» είναι ευαίσθητος σε αλλαγές της θερμοκρασίας και μεταλοβικά σήματα και έτσι μπορεί και ρυθμίζει την ταχύτητα του βιολογικού ρολογιού κατά περίπτωση.

Συνήθως, ο ρυθμός της βιοχημικής αντίδρασης εξαρτάται από τη θερμοκρασία, και έτσι η ταχύτητα του βιολογικού ρολογιού θα πρέπει να αυξάνεται όταν ανεβαίνει η θερμοκρασία.

Αλλά οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι σε υψηλότερες θερμοκρασίες ο «φωσφοδιακόπτης» διασφαλίζει ότι η υποβάθμιση της PER2 είναι βραδύτερη, άρα διατηρείται η ταχύτητα του βιολογικού ρολογιού του οργανισμού.

«Η μελέτη ρίχνει φως σε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του κιρκαδιανού ρυθμού τα τελευταία 60 χρόνια. Μας βοηθά να κατανοήσουμε ορισμένους βασικούς μηχανισμού που ρυθμίζουν τον συγχρονισμό του. Κάνοντας βιοχημικές αναλύσεις και με τη βοήθεια μαθηματικών μοντέλων αποδείξαμε πως ο κιρκαδιανός ρυθμός διατηρεί τον 24ωρο κύκλο του, παρά τις αλλαγές της θερμοκρασίας και τις μεταβολικές αλλαγές. Επίσης, μελέτη παρέχει και ένα μαθητικό μοντέλο που προβλέπει την συμπεριφορά του ρολογιού υπό διαφορετικές συνθήκες, και έτσι γνωρίζουμε ποιο φάρμακο θα έχει το καλύτερο αποτέλεσμα στην αντιμετώπιση των συμπτωμάτων του τζετ λαγκ» εξηγεί ο επικεφαλής ερευνητής Ντέιβιντ Βιρσουπ.

Επιμέλεια: Μαίρη Μπιμπή