Ang lahat ng buhay sa Earth ay nagbago upang makayanan ang isang umiikot na planeta na nagreresulta sa mahuhulaan na paglipat sa pagitan ng araw at gabi. Ang mga detalye ay naiiba sa pagitan ng mga halaman, fungi, bakterya at hayop, ngunit ang pare-pareho na tampok ay isang biological "orasan" na nagpapahintulot sa organismo na maasahan ang pagbabago at maghanda para dito.
Sa mga hayop, ang gitnang orasan na sinusubaybayan ang gabi at araw ay nasa utak kung saan tumatanggap ito ng ilaw mula sa retina upang mapanatili ang naka-synchronize sa ilaw o madilim. Ngunit ang lahat ng mga cell sa katawan ay may sariling mga orasan. Dahil ang mga sikolohikal na orasan na ito ay may isang siklo na malapit sa 24 na oras na tinawag silang circadian ("circa" na nangangahulugang "tungkol sa" at dian, ibig sabihin araw, mula sa Latin na "namatay").
Nakatira kami ngayon na may murang, maliwanag, artipisyal na ilaw, shift-work, tulog-pag-agaw at jet-lag - lahat ng mga pangunahing hamon sa mga sinaunang mekanismo ng kontrol ng circadian sa aming mga katawan. Ang lahat ng mga hamon sa pagtulog at pagtulog na ito ay nauugnay sa sakit. Ngunit sa ating pinakabagong pag-aaral, gamit ang mga daga, natuklasan namin na ang mga impeksyon sa iba't ibang oras ng araw ay nagdudulot ng iba't ibang kalubhaan ng sakit.
Nakakagulat, nalaman namin na ang orasan sa pag-igting sa mga selula ng immune system ay may pananagutan sa pagbabago bilang tugon sa impeksyon sa bakterya. Sa partikular, ang mga dalubhasang mga cell na tinatawag na macrophage, na kung saan ay mga malalaking cell na dumudulas at pumatay ng mga bakterya.
Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email
Ang impresyon ng isang artist ng isang macrophage (asul) na naglalagay ng tuberculosis na bakterya (pula). Kateryna Kon / Shutterstock
Ang mga macrophage, alinman sa paglaki sa isang ulam o sa isang mouse, ay tumugon nang iba sa iba't ibang oras ng araw. At ang pag-disable ng orasan sa mga cell na ito ay nagresulta sa sobrang mga macrophage, na lumipat ng mas mabilis at kumain ng mas maraming bakterya kaysa sa normal na macrophage.
Natagpuan namin na ang "walang oras" na macrophage ay protektado ng mga daga mula sa impeksyon sa bakterya na may maraming uri ng bakterya. Ang isang mas malapit na pagtingin sa mga macrophage ay nagsiwalat na ang mga selula ay mukhang iba, na may malaking pagbabago sa mga istrukturang protina na nagpapanatili ng hugis ng cell at kinakailangan para sa paggalaw ng cell at para sa pagkain ng bakterya. Ang pagbabago sa panloob na arkitektura ng cell, o cytoskeleton, ay naging pokus ng aming mga pag-aaral.
Natuklasan namin na ang orasan ng macrophage circadian ay direktang kinokontrol ang mga sangkap ng cytoskeleton. Nakita namin ang mga pagbabago sa dami ng mga bloke ng protina ng cytoskeletal, at din sa aktibidad ng isang master regulator ng pagbabago ng cytoskeletal. Ang master regulator na ito ay isang protina na tinatawag na RhoA.
Ang RhoA ay isinaaktibo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa bakterya at hinihimok ang macrophage upang ilipat at ubusin ang mga bakterya. Natagpuan namin na ang RhoA ay aktibo sa walang oras na macrophage kahit na walang bakterya na naroroon. Nang makipag-ugnay ang bakterya sa normal na macrophage na RhoA ay naging aktibo, ngunit walang karagdagang pagbabago sa mga walang maccrophage, dahil ang RhoA ay aktibo na. Kaya ang mga orasan ng macropophage ay palaging nakabukas, at kaya mas mabilis na tumugon sa pag-atake ng bakterya nang mas mabilis.
Upang malaman kung paano binabago ng orasan ang pag-uugali ng macrophage, lumiko kami sa mekanismo ng core orasan. Ito ay binubuo ng isang maliit na grupo ng mga protina na nagbabago sa kasaganaan sa pamamagitan ng oras, kaya pinapayagan ang mga cell na sabihin sa oras. Natagpuan namin na ang isa sa mga kadahilanan na ito ng orasan, na tinatawag na BMAL1, ay ang mahalagang link sa pagitan ng orasan at pag-uugali ng macrophage.
Author ibinigay
Pagbabawas ng pag-asa sa mga antibiotics
Ang isa sa mga pangunahing isyu na kinakaharap ng modernong mundo ay ang lumalaking paglaban ng mga bakterya sa mga antibiotics. Walang mga bagong klase ng antibiotics sa loob ng 30 taon. Ang resistensya ng bakterya sa mga antibiotics ay nangangahulugan na mayroon kaming mga hindi mahahalata na impeksyon at nahaharap sa hinaharap kung saan ang operasyon ay magiging riskier.
Ang paghahanap ng mga bagong paraan upang mapahusay ang pagtatanggol laban sa bakterya ay isang mataas na priyoridad. Ang pagkadiskubre ng isang circuit na nag-uugnay sa orasan sa pagtatanggol ng bakterya ay magbubukas ng isang bagong ruta upang mabawasan ang aming pag-asa sa limitadong saklaw ng umiiral na mga antibiotics. Maaaring mapahusay ang likas na panlaban sa impeksyon sa bakterya sa pamamagitan ng pag-target sa orasan.
Ang operasyon ng orasan ng circadian ay maaaring mabago sa pamamagitan ng magaan na pagkakalantad, sa pamamagitan ng pagbabago ng oras ng pagkain, sa pamamagitan ng pagkakaiba-iba ng genetic sa loob ng mga populasyon ng tao at ng mga bagong gamot na may kakayahang umayos ng sistemang ito. Ang isang problema sa pag-target sa orasan sa mga gamot ay ang epekto sa iba pang mga system ay magiging malawak at mahuhulaan ang mga kahihinatnan. Ngunit ang pang-matagalang interbensyon upang mapalakas ang kaligtasan sa sakit sa impeksyon ay maaaring mag-alok ng mga benepisyo, sa mababang gastos.
Katulad nito, ang pagpapatibay ng ritmo ng circadian ng mga taong may peligro, halimbawa sa pag-kontrol ng ilaw at oras ng pagkain ay maaaring mapalakas ang kaligtasan sa sakit at maiwasan ang mga impeksyon na nakuha sa ospital.
Tungkol sa Ang May-akda
Si David Ray, Propesor ng Endocrinology, University of Oxford at Gareth Kitchen, Akademikong Clinical Lecturer at Anesthetist, University of Manchester
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
books_health
