Premiul Nobel pentru medicină Așa se referă la ceasul nostru intern - WELT
Oamenii de știință au aflat cum funcționează „ceasul intern”. Permite oamenilor să-și regleze somnul, temperatura corpului și metabolismul la ritmul de zi și de noapte.
Premiul Nobel pentru medicină revine a trei cercetători americani. În anii 1980, au descifrat modul în care funcționează ceasul intern al ființelor vii. Dacă ies din pas, boala amenință.
Premiul Nobel pentru fiziologie și medicină din acest an revine la trei oameni de știință americani care au descifrat mecanismele care controlează ceasul intern al ființelor vii. Cei trei cercetători Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash și Michael W. Young au făcut descoperirea revoluționară în 1984.
Hall și Rosbash au identificat o genă în muștele fructelor care controlează ciclul zilnic al acestor insecte. Prin urmare, ei au botezat această genă PER, ca abrevierea pentru „Periodic”. Puțin mai târziu, Young a descoperit o a doua genă care este strâns legată de PER și pe care a numit-o TIM, pentru „Timp”. Astăzi sunt cunoscuți în total opt „gene de ceas” diferite, despre care se știe că influențează și controlează sute de alte gene.
Disciplina cronobiologiei nu ar exista fără astronomie sau faptul că trăim pe o planetă care se rotește o dată la 24 de ore pe propria axă și această perioadă de timp este împărțită în zi și noapte, adică lumină și întuneric.
Sursa: Infografică Die Welt
De la începutul vieții, toate ființele vii s-au confruntat cu acest fapt pe parcursul evoluției: există un ritm de 24 de ore. Deci, nu este surprinzător faptul că celulele umane au și ceasuri interne care controlează activitatea diferitelor funcții ale corpului. Acum este clar că multe boli ale civilizației sunt favorizate de ceasurile interne care nu sunt sincronizate. Poate chiar crește riscul de a dezvolta cancer.
Profesorul Detlev Ganten, președintele Summitului Mondial al Sănătății, rezumă importanța Premiului Nobel pentru medicină pentru cercetarea ritmurilor circadiene: „Chiar și în epoca de piatră, oamenii aveau un ceas intern care era calibrat la 24 de ore. Biologia noastră este veche. Dar astăzi trăim într-o societate de 7 zile, 24 de ore. Civilizația noastră ne îndepărtează din ce în ce mai mult de biologie - și asta ne îmbolnăvește.
De fapt, numeroși cercetători din întreaga lume sunt preocupați de ce se întâmplă atunci când ceasurile interne și externe ale oamenilor nu mai funcționează sincron. Cei trei cercetători nominalizați pentru Premiul Nobel au pus bazele acestei cercetări. Au reușit să arate că ceasul intern al ființelor vii este determinat genetic. În plus, au clarificat mecanismul de autoreglare, care folosește o buclă de feedback pentru a se asigura că celulele știu cât durează o perioadă de zi.
Cercetătorii au descoperit genele ceasului intern
Și funcționează astfel: gena PER produce o proteină PER care asigură reducerea producției de PER în nucleul celular. Deci există o oscilație temporală a concentrației PER în celulă. Această buclă de feedback este modificată în continuare de faptul că gena TIM poate încetini această reacție odată cu producerea proteinei TIM.
TIM se leagă de PER și astfel reduce feedback-ul de la producția PER la PER. În realitate, totul este mult mai complicat, cu alte gene și proteine implicate în ceasul intern. Până în prezent, acesta este un „domeniu de cercetare extrem de dinamic”, așa cum subliniază profesorul Ganten.
Cu rezultatele cercetării câștigătorilor Premiului Nobel pentru medicină, a fost posibil pentru prima dată să se explice modul în care plantele, animalele și oamenii se pot adapta fiziologic la ritmul zilnic.
Sursa: Infografică Die Welt
În special, acestea sunt aceleași mecanisme în toate ființele vii de pe această planetă prin care ceasul intern este controlat. Nu numai nivelurile hormonale, ritmul somnului, temperatura corpului și metabolismul sunt controlate de ceasurile interne, ci și comportamentul.
Pluralul „ceasuri interioare” este setat în mod deliberat și indică faptul că nu există doar un „timp normal” în corpul uman, ci că diferite țesuturi și tipuri de celule se calculează cu timpuri diferite.
Oricine a suferit de jet lag după un zbor lung știe că este inconfortabil atunci când ceasul interior nu mai corespunde ceasului exterior. Apoi, corpul durează câteva zile pentru ca TIM-urile și PER-urile din celule să sincronizeze ceasul.
Lumina zilei înregistrată de retină joacă un rol decisiv aici. Informațiile luminoase-întunecate ajung la creier din retină, cu care ceasurile interne din corp pot fi în cele din urmă resetate. Pentru persoanele nevăzătoare, prin urmare, poate fi mai dificil să obțineți un ceas înapoi în ziua potrivită după ce a fost ajustat.
Cu toate acestea, ceasurile interne nealiniate nu sunt doar un inconvenient. Există, de asemenea, consecințe grave pentru sănătatea umană. Obezitatea, diabetul și chiar cancerul pot rezulta din ceasuri interne nealiniate permanent.
De fapt, un astronom pe nume Jean Jacques d'Ortous de Mairan a făcut primele experimente pe ceasul intern al plantelor încă din secolul al XVIII-lea. El a observat schimbările zilnice între zi și noapte la plantele mimoză și s-a întrebat ce s-ar întâmpla dacă ar păstra plantele în întuneric.
Rezultatul a fost că plantele și-au menținut ritmul obișnuit zi-noapte pentru încă câteva zile - chiar și fără informațiile întunecate. De fapt, aceasta era deja dovada existenței unui ceas intern.
Aproximativ 20% din toate genele sunt active ritmic
Profesorul Achim Kramer efectuează cercetări despre ritmurile circadiene la Spitalul Universitar Charité din Berlin. „Zece până la douăzeci la sută din toate genele sunt active ritmic”, spune cercetătorul, „motiv pentru care profesioniștii din domeniul medical din aproape toate disciplinele ar trebui să rețină că există fluctuații zilnice în mulți parametri, de exemplu în procesele metabolice”.
Cauza multor boli obișnuite poate fi urmărită înapoi la o distanță de timpuri interne și externe, în special apariția obezității și a diabetului. "Acesta este un domeniu foarte mare de cercetare."
În special, Kramer ar dori o mai mare atenție la cronobiologie atunci când ia medicamente. El suspectează că, uneori, medicamentele noi care sunt eficiente în sine nu sunt aprobate, deoarece ceasul intern al pacientului nu este luat în considerare la administrarea medicamentelor.
Studiile clinice ignoră cronobiologia
"Dacă un medicament este administrat tuturor pacienților la ora 10 dimineața, atunci ceasul intern nu este setat la 10 dimineața, ci se abate de la el în mod individual", spune Kramer, membru al consiliului de administrație al Societății de Cercetare a Ritmurilor Biologice. Și pentru că acest lucru nu este luat în considerare în studiile clinice de fază 1, rezultatele ar putea varia, deoarece anumiți pacienți nu au primit medicamentul în momentul în care ar fi funcționat optim pentru ei.
Dar, înainte de a face un studiu de medicamente, medicii curatori ar trebui să știe care este ceasul intern al unui anumit pacient. Cu doar câteva săptămâni în urmă, Kramer a solicitat un brevet pentru un test de sânge care poate fi utilizat pentru a determina cronotipul unei persoane.
„O singură probă de sânge este suficientă și știi cum este ceasul intern al persoanei”, explică Kramer, care, desigur, speră că inovația sa își va găsi curând drumul în clinici. Dar, în opinia sa, ar trebui să dureze încă doi ani.
Mâncarea la momentul nepotrivit te îmbolnăvește
Împreună cu alți cercetători, Kramer a solicitat la Deutsche Forschungsgemeinschaft o zonă specială de cercetare cu care să poată fi cercetate în continuare aspectele medicale ale ceasului intern. După decizia de la Stockholm, șansele de a obține aprobarea acestui proiect ar fi trebuit să crească.
„Cred că acest premiu Nobel va crește semnificativ gradul de conștientizare a cronobiologiei și în special a cronofarmacologiei”, spune Detlev Ganten, „până acum, această cercetare nu a fost în centrul atenției.
Profesorul Andreas Pfeiffer de la Institutul german de cercetare nutrițională din Potsdam-Rehbrücke se concentrează în mod special pe conexiunile dintre cronobiologie și nutriție. „A mânca la un moment nepotrivit crește riscul de boli metabolice”, spune Pfeiffer. Studiile au arătat că, de exemplu, defalcarea grăsimilor și a zahărului nefavorabile este de trei ori mai lentă seara decât dimineața.
Evitați carbohidrații seara
Aici rezultatele cronobiologiei arată că ar trebui să fii precaut cu privire la preparatele grase și zaharate, mai ales seara. „Asta înseamnă în special evitarea carbohidraților seara”, spune Pfeiffer. Înțelepciunea veche, care a fost între timp pusă la îndoială, este corectă la urma urmei. „Ar trebui să mănânce ca un împărat dimineața și ca un cerșetor seara”, spune Pfeiffer, și asta dictează ceasul nostru intern.
Dacă o persoană a devenit supraponderală ca urmare a unei diete greșite, aceasta înseamnă, de asemenea, că ceasul intern nu mai funcționează corect. Un ceas care nu mai bifează sincron cu procesul zi-noapte promovează apoi obezitatea. Un cerc vicios.
Relațiile de aici sunt totuși complexe, iar cercetătorii se confruntă cu „problema puiului și a ouălor” cu unele efecte. În cronobiologie totul este în mod evident legat de tot.
Somnul prea mic favorizează obezitatea
De asemenea, calitatea somnului. De asemenea, din diferite studii se știe că prea puțin somn favorizează obezitatea. Durata și calitatea somnului nu depind cu siguranță doar de ceasul intern. Lumina albastră înainte de culcare - de exemplu de pe afișaje - poate duce, de asemenea, la un somn slab. Oamenii de știință și medicii care cercetează aceste întrebări speră în mod firesc că Premiul Nobel 2017 le va spori cercetarea.
Proaspăt încoronatul câștigător al Premiului Nobel pentru medicină Jeffrey C. Hall îi place să se prezinte neconvențional. Locuiește într-o fermă ecologică, are mustăți stufoase și preferă legături cu modele. De cele mai multe ori există o pălărie rotundă maro pe părul său dezordonat. "Câștigarea Premiului Nobel este o mare plăcere", a declarat el luni pentru radioul suedez.
Câștigătorul premiului Rosbash nu a putut respira
„Dar am făcut întotdeauna cercetările mele fără să mă gândesc unde merge totul.” Geneticianul și biologul s-a născut la New York în 1945 și ulterior s-a mutat împreună cu părinții în vecinătatea Washingtonului, unde tatăl său a lucrat ca jurnalist politic.
Proaspăt încoronatul Premiu Nobel pentru medicină Michael Rosbash nu a putut respira după apelul de la Stockholm. „Am rămas fără suflare - în adevăratul sens al cuvântului”, a spus Rosbash la radio suedez. „Soția mea a spus:„ Vă rog să respirați! „Nu puteam respira”.
Vestea că a fost selectat pentru Premiul Nobel a venit la telefon lângă patul său. „De obicei nu sună deloc, decât dacă cineva moare sau se întâmplă ceva de o asemenea semnificație. Altfel totul trece prin telefoane mobile. ”Sunetul telefonului l-a trezit dintr-o lovitură profundă. „Am dormit profund, era ora 5:10 dimineața aici. Ce modalitate de a te trezi! "
Un câștigător al Premiului Nobel are pașaport german
Cei trei laureați și-au făcut munca inovatoare în SUA și sunt, de asemenea, toți nativi americani. Dar unul dintre ei, Michael Rosbash, a primit recent un pașaport german. Kramer relatează cum colegul său Rosbash și-a ținut cu mândrie pașaportul german sub nas zilele trecute cu cuvintele: „Cred că sistemul german de pensii este pur și simplu grozav”. Pe scurt, nu sunt doar oameni de știință germani care sunt atrași de SUA. Există și cealaltă cale.
Ca în fiecare an, Premiul Nobel va fi prezentat pe 10 decembrie, aniversarea morții lui Alfred Nobel, la Stockholm din mâinile regelui suedez. Anul acesta premiul este înzestrat cu echivalentul a 930.000 de euro (nouă milioane de coroane suedeze).