Vedci objevují spínací hodiny hodin

Cirkadiánní rytmy umoznují vsem zivým bytostem koordinovat se s kazdodenním cyklem, ale jak správné hodiny v tele udrzují presný cas nebo jak jeho porucha ovlivnuje lidi s poruchami spánku, není plne pochopena. Nyní vedci ríkají, ze molekulární "fosfoswitch" muze poskytnout klíc.
Nové stopy telových hodin mohou pomoci lidem se spánkovými problémy.

Vedci, vedeni Dr. Davidem Virshupem, z Duke-NUS Graduate Medical School Singapur (Duke-NUS) a Daniel Forger, PhD, z Michiganské univerzity v Ann Arboru, ríkají, ze objev prepnutí by mohl vést k úcinnejsí lécbe cirkadiánního poruchy rytmu zpusobené jet lag, práce na smeny nebo metabolické poruchy.

Závery jsou zverejneny v casopise Molecular Cell.

Obvykle jsou cirkadiánní hodiny v tele synchronizovány s stoupáním a nastavením slunce, coz zarucuje, ze spíme v noci.

Relativní necitlivost hodin na malé zmeny teploty zabranuje prílis rychlému nebo prílis pomalému provozu pri zmene teploty. Jak hodiny kompenzují zmeny teploty a udrzují její rychlost je záhadou.

Molekulární prepínac vyvazuje aktivitu proteinu PER2

V posledních desetiletích vedci zjistili, ze jedním z bílkovin dulezitých pro urcení nacasování hodin a spánku je Period2 (PER2).

Zjistení naznacují, ze molekulární prepínac vyvazuje aktivitu PER2 a udrzuje denní akumulaci a degradaci podle plánu. Závery objasnují, jak se hodiny prizpusobují ruzným podmínkám, jako je teplota a metabolické zmeny.

• Chcete-li se vyhnout problémum se spánkem, jdete do postele a vstávejte ve stejnou dobu kazdý den
• Odstrante vsechny miniaplikace z prostredí pro spaní a pouzívejte pouze luzko pro spaní
• Spánek v tmavé, tiché místnosti, která není prílis horká ani prílis chladná.

Dalsí informace o nespavosti

Stabilita PER2 závisí na procesu nazývaném fosforylace, ve kterém enzymy nazývané kinázy pridávají fosfátovou skupinu k PER2 ve dvou klícových místech, aby ovlivnily funkci PER2.

Úroven PER2 stoupá a klesá v cirkadiánním vzoru pro rízení cyklu spánku-bdení a dalsího rytmického chování. Fosforylace pusobí jako prepínac, který zpusobuje, ze PER2 bud zvysuje stabilitu nebo degraduje.

To bylo dríve veril, ze PER2 degradoval exponenciálne, ale tým si vsiml trí stupnu degradace: pocátecní rychlý úpadek, následovaný pomalým rozpadem jako plosina a pak rychlejsí rozpad na konci.

Na základe tohoto zjistení vyvinuli matematický model cirkadiánních hodin. Model predpovídal, ze pocátecní a konecné stadia rychlého rozkladu jsou zpusobeny fosforylací na jednom z vazebných míst, zatímco druhá fáze rozpadu podobného plosce je rízena fosforylací na druhém míste.

Zdá se, ze fosfospínac je citlivý na kolísání teploty a metabolické signály, a proto je potreba jemne doladit hodiny. Nekdy hodiny kompenzují nebo nadmerne kompenzují zmeny teploty. Porucha funkce fosfosperu by mohla vést k urcitým poruchám spánku.

Obvykle se rychlost biochemické reakce zvysuje s rostoucí teplotou, coz znamená, ze rychlost telových hodin by se mela zvysovat, pokud by teplota stoupala.

Zdá se vsak, ze fosfospínac zajistuje, ze pri vyssích teplotách je pomalejsí degradace PER2, a tím i udrzování rychlosti telesných hodin.

Pomozte lidem s poruchami spánku

Nový náhled poskytuje molekulární vysvetlení príznaku familiární pokrocilé poruchy spánkové fáze (FASP), poruchy, která zpusobuje, ze lidé spí a vzbudí mnohem dríve nez obvykle kvuli abnormalitám v kazdodenních rytmických výkyvech v hladinách PER2.

Predchozí výzkum ukázal, ze FASP je zpusoben mutací PER2, která brání fosforylaci neznámou primární kinázou v míste FASP. Nové poznatky znamenají, ze tato mutace zpusobí, ze méne PER2 vstoupí do druhé pomalé fáze rozkladu, coz vede k rychlejsímu degradaci tohoto proteinu a akceleraci cirkadiánních hodin.

Dr. Virshup ríká:

"Tato studie osvetluje jedno z nejvetsích tajemství cirkadiánních hodin za posledních 60 let a pomohlo vysvetlit nekteré ze základních mechanismu, které rídí casování hodin. Pouzitím biochemické analýzy a matematického modelování jsme prokázali jak denní cirkadiánní hodiny udrzují 24 hodinový cyklus navzdory teplotním zmenám a metabolickým zmenám. "

Zjistení by mohla vést k novým lécebným strategiím pro celou radu okolností spojených s cirkadiánními hodinami. Fosfoswitch poskytuje potenciální cíl pro léky ovlivnující chování cirkadiánních hodin a vyvazuje úcinky jet lag, práce na smeny a mozná sezónní afektivní poruchy.

Výzkum také poskytuje matematický model, který presne predpovídá chování hodin za ruzných okolností. To bude uzitecné pri urcování, kdy mají být léky podávány k úprave cirkadiánních rytmu, aby se maximalizovala úcinnost.

Vedci by rádi, aby budoucí studie vyuzily nového matematického modelu, aby predpovedi reakce hodin na léky, které upravují rytmy.

Dalsím krokem pro tým je otestovat jejich predpovedi na zvírecím modelu. Plánují se prozkoumat dalsí informace o tom, jak fosfatázy, enzym nacházející se v tele, a dalsí kinázy, které mohou být dulezité pri regulaci cirkadiánních hodin. Jejich soucasná hypotéza spocívá v tom, ze souhra techto systému upraví cyklus spánku a probuzení.

Dr. Virshup doufá, ze výzkumy povedou k "vývoji nových léku, které by rozsírily soucasné moznosti lécby melatoninu, svetla a behaviorální terapie, které ne vzdy úcinne lécí príznaky u pacientu".

Zdravotní novinky dnes nedávno informoval o tom, jak kofein muze ovlivnit telesné hodiny oddalováním zvýsení hladiny hormonu melatoninu.

Výkon rostlin: 10 vegetariánu s nejvíce bílkovin

Protein je základní zivina, které vase telo pouzívá k vytvárení a oprave tkání. Prestoze jsou potraviny pro zvírata obvykle nejvyssí v bílkovinách, nekteré rostliny také obsahují slusné mnozství. Zde je 10 zdravých zelenin, které obsahují spravedlivé mnozství bílkovin. 1. Vodka Spenát je jednou z nejzivejsích zeleninových listu zeleniny, které muzete jíst.

(Health)

Ridici nebezpecne prekonávají cyklisty "bez ohledu na reflexní oblecení"

Podle ministerstva dopravy USA bylo v roce 2011 zabito 677 cyklistu pri nehodách s motorovými vozidly, zatímco 48 000 bylo zraneno. Cyklisté jiz dávno ríkali, ze nosí oblecení s vysokou viditelností na silnici, aby je mohli videt projízdející vozidla. Ale nová studie naznacuje, ze bez ohledu na oblecení ridici nadále nebezpecne pronikají, kdyz predjízdí cyklisty.

(Health)