Ceasul intern și metabolismul monoxidului de carbon cooperează - MedMix
Ceasul intern și metabolismul monoxidului de carbon funcționează strâns, astfel încât organismul să poată reacționa optim la influențele mediului, cum ar fi alimentele, în funcție de momentul zilei.
Metabolismul monoxidului de carbon al organismului și ceasul intern funcționează strâns, așa cum au demonstrat acum cronobiologii de la Charité - Universitätsmedizin Berlin. Monoxidul de carbon nu este doar un gaz toxic în gazele de eșapament ale mașinilor sau fumul de țigară, este produs și în celulele vii ca produs de descompunere a pigmentului roșu din sânge. Producția sa este controlată de ceasul intern în funcție de ora din zi, în timp ce monoxidul de carbon reglează ceasul intern. Oamenii de știință descriu interacțiunea strânsă a acestor sisteme de reglementare în numărul curent al revistei Nature Structural & Molecular Biology *.
Ceasul intern și procesele metabolice sunt strâns legate între ele, astfel încât organismul să poată reacționa optim la influențele mediului, cum ar fi alimentele, în funcție de momentul zilei. Semnalele metabolice sunt percepute de ceasul molecular și metabolismul celular este ajustat ca urmare. De îndată ce unul dintre aceste mecanisme este deranjat, nici celălalt nu funcționează corect, așa cum se poate observa în diabet sau în sindromul metabolic, de exemplu atunci când ceasul intern este deranjat de munca în schimburi. Oamenii de știință din jurul prof. Dr. Achim Kramer, șeful departamentului de cronobiologie al Institutului de Imunologie Medicală de la Charité, a investigat acum rolul pe care îl joacă metabolismul hemului, un pigment care conține fier în celulele roșii din sânge, în funcționarea ceasului intern. Este un compus complex care este prezent ca senzor metabolic în numeroase alte proteine.
„Studiile noastre au arătat că un produs defalcat al hemului, monoxidul de carbon - de fapt un gaz foarte toxic - este esențial pentru ca ceasul intern să bifeze fără probleme”, explică prof. Kramer. „Dacă îi întrerupeți producția în celulele hepatice, de exemplu prin inhibare farmacologică sau prin oprirea genetică a enzimei responsabile hemoxigenază, mecanismul molecular al ceasului intern este întrerupt și acesta devine mai lent”, continuă omul de știință. Tulburările de acest fel duc la o nereglementare masivă a sutelor de gene, care sunt, de asemenea, responsabile de procesele metabolice esențiale, cum ar fi noua sinteză a glucozei. Descoperirile actuale contribuie la o mai bună înțelegere a conexiunilor dintre bolile metabolice și funcționarea ceasului intern. Odată cu clarificarea bazei moleculare a ceasului intern, ar putea fi dezvoltate și terapii mai bine direcționate.
* Roman Klemz, Silke Reischl, Thomas Wallach, Nicole Witte, Karsten Jürchott, Sabrina Klemz, Veronika Lang, Stephan Lorenzen, Miriam Knauer, Steffi Heidenreich, Min Xu, Jürgen A Ripperger, Michael Schupp, Ralf Stanewsky & Achim Kramer. Reglarea reciprocă a metabolismului monoxidului de carbon și a ceasului circadian. Nature, noiembrie 2016. doi: 10.1038/nsmb.3331