Раскрыт механизм регулирования суточных ритмов млекопитающих

15.10.2010

Суточные ритмы работы внутренних органов млекопитающих, как и у растений и холоднокровных животных, определяются колебаниями температуры тела. Эти колебания задаются специальным отделом головного мозга на основании чередования темной и светлой времен суток. К такому выводу пришли специалисты из Северно-Западного университета в США.

Авторы статьи полагают, что их работа позволит лучше понять механизмы тонкой настройки внутренних часов человеческого организма, позволяющие ему подстраиваться не только под меняющуюся продолжительность дня и ночи, но и под сезонные климатические изменения.

На сегодняшний день доподлинно известно, что главным регулятором суточных ритмов работы организма млекопитающих является так называемое супрахиазматическое ядро - участок головного мозга, состоящий примерно из 10 тысяч нейронов, входным сигналом для которого является чередование дня и ночи.

Группа исследователей под руководством Джозефа Такахаши выяснила, как именно образом осуществляется данный контроль. Для экспериментов ученые использовали генетически модифицированных мышей, ткани органов которых вырабатывали специальный флуоресцентный белок в ответ на работу генов, контролирующих локальные суточные ритмы того или иного органа.

В результате удалось установить, что супрахиазматическое ядро определяет колебания температуры внутренних органов и именно таким образом задает темп их работы.

Небольшие искусственно заданные локальные колебания температуры органов позволяют "сместить" периодичность в активности генов и заставить ткани разных органов работать в "противофазе" друг к другу.

Само ядро не реагирует на внешние колебания температуры, помогая млекопитающим использовать для контроля ритмов работы организма механизмы, "изобретенные" более примитивными предками - насекомыми, пресмыкающимися и другими холоднокровными.

Теперь специалистам предстоит изучить, как такие небольшие изменения, происходящие в человеческом организме по мере смены сезонов, помогают перестраиваться на другой ритм его работы.