Unutrašnji sat reguliše metabolizam

http://www.cybermikan-sungazing.org/naucnaistrazivanja.htm

Izvor:



Science News

Unutrašnji sat reguliše metabolizam


ScienceDaily (Mar. 19, 2009)— UC Irvine istraživači su otkrili da cirkardijski ritmovi – naš unutrašnji sat – regulišu energetske nivoe ućelijama. Nalazi imaju dalekosežne implikacije, od pružanja boljeg pogleda uveze između dnevno-noćnih obrazaca organizma i metabolizma do pronalaženja novih načina za tretman kancera, dijabetesa, gojaznosti i sijaset drugih sličnijh bolesti.
Šta više, Paolo Sassone-Corsi, istaknuti profesor i šef farmakologije, i njegove kolege su otkrili da su proteini uključeni u cirkadijske ritmove i metabolizam suštinski povezani i međusobno zavisni jedni od drugih. Njihova studija se pojavila online u Science Express 12.marta.
"Naši cirkadijski ritmovi i metabolizam veoma blisko sarađuju da bi obezbedili ćelijama da normalno funkcionišu i ostanu zdrave, "Sassone-Corsi je rekao. "Ovo otkriće nam pruža novi pogled da bismo razumeli kako ova dva osnovna procesa rade zajedno, i može imati veliki uticaj na nove tretmane za bolesti izazvane nedostatkom energije u ćeliji."
Cirkadijski ritmovi od 24 časa regulišu osnovne fiziološke funkcije u gotovo svim organizmima. Cirkadijski satovi su esencijalni sistemi za praćenje vremena u našim telima koji predviđaju promene u okruženju i prilagođavaju se odgovarajućem dobu dana. Narušavanje ovih ritmova može duboko uticati na ljudsko zdravlje i povezano je sa gojaznošću, dijabetesom, nesanicom, depresijom, bolestima srca i kancerom.
Sassone-Corsi je već identifikovao da je enzimski protein CLOCK esencijalan molekulski pogon cirkadijske mašinerije i interaguje sa proteinom SIRT1, koji oseća energetske nivoe ćelije i modulira starenje i metabolizam.
U ovoj studiji, on i njegove kolege su pokazali da CLOCK funkcioniše uravnoteži sa SIRT1 da bi dirigovao aktivnost u ćeliskim putevima kojima metabolički proteini šalju signale zvane NAD+spasilački putevi. Zauzvrat, ključni protein u tom putu NAMPT pomaže u kontroli CLOCK nivoa, stvarajući tesno regulisanu zavisnost između sirkadijskog sata i metabolizma.
"Kada je ravnoteža između ova dva vitalna procesa narušena, normalne ćeliske funkcije mogu biti oštećene," Sassone-Corsi kaže. "I to može dovesti do bolesti."
Ovi nalazi sugerišu da dobar san i odogovarajući režim ishrane mogu pomoći da se ova ravnoteža održi ili ponovo uspostavi, kaže on, i takođe pomaže u objašnjavanju zašto nedostatak odmora ili poremećaj sna mogu povećati glad,v odeći do bolesti povezanih sa gojaznošću i pojačanim starenjem.
Specifična interakcija između CLOCK u SIRT1 i NAD+spasilačkog puta takođe predstavlja početnu tačku za razvoj lekova koji će sprečiti ćelijsku disfunkciju i smrt, tako što će pomoći da se reši najveći medicinski problemi kao što su dijabetes i kancer.
Yasukazu Nakahata, Milota Kaluzova, Saurabh Sahar i Giuseppe Astarita sa UCI su učestvovali u ovoj studiji, koja je bila podržana od strane Koordinacionog komiteta za kancer istraživanja Kalifornijskog univerziteta i Nacionalnog Instituta Zdravlja

Melanopsin


Melanopsin je fotopigment koji je otkriven u specijalizovanim fotosenzitivnim ganglijskim ćelijama retine i koji je uključen u regulaciju cirkadisjkih ritmova, refleksa zenice i drugih ne-vizualnih odgovora nasvetlost. Melanopsin je strukturno opsin, retinilidirani proteinski oblik G-proteinskog-kuplovanog receptora.

Melanopsin se razlikuje od drugih opsinskih fotopigmenata kičmenjaka. Zapravo, on nalikuje opsinima beskičmenjaka na mnogo načina, ukljućujući i njegove aminkiselinske sekvence i donju signalnu kaskadu. Slično beskičmenjačkim opsinima, melanopsin se čini bistabilnim (ima dvastabilna stanja) fotopigmentom, sa unutrašnjom aktivnosti fotoizomeraze, i signaliranjem preko G proteina iz Gq familije.

Otkriće i funkcija


Melanopsin je prvobitno otkriven 1998 u specijalizovanim osetljivim na svetlost ćelijama kože žabe od strane Dr. Ignacio Provencio i njegovih kolega.1999 Dr. Russell Foster je pokazao da treća klasa fotoreceptora postoji u očima sisara. 2000, Provencio je pokazao da sisari, uključujući i ljude, takođe proizvode melanopsin i da se on jedino nalazi u neobičnom podtipu retinalnih ganglijskih ćelija, output-nim ćelijama retine.

Prvi zapisi o odogovorima na svetlost od strane melanopsinskih ganglijskih ćelija su napravljeni od strane Dr. David Bersonand i kolega sa BrownUniversity. Oni su takođe pokazali da su ovi odgovori postojani i kad farmakološki agensi blokiraju sinaptičku komunikaciju u retini i kada su pojedinačne melnopsinske ganglisjke ćelije izolovane od drugih retinalnih ćelija. Ovi nalazi su pokazali da su melanopsinske ganglijske ćelije unutrašnje fotosenzitivne retinalne gangllijske ćelije (ipRGC). One čine treću klasu fotoreceptora retinesisara, pored već poznatih fotoreceptora čepića i štapića.

Dalja istraživanja iz Berson-ove laboratorije su zaključila da melanopsinske ganglijske ćelije pokazuju adaptaciju i na svetlosti na mrak, što značida prilagođavaju svoju osetljivost u skladu sa nedavnom izloženošću svetlosti. U skladu sa ovim one su slične čepićima i štapićima. Dok sučepići i štapići odgovorni za analizu slika, obrazaca, kretanja i boja, brojne studije su pokazale da melanopsinske ganglijske ćelije doprinose raznim refleskivnim odgovorima mozga i organizma na prisustvo (dnevne) svetlosti.

Melyan i ostali su u Engleskoj 2005 prijavili prevođenje mišije paraneuralne ćelijske linije (Neuro-2a), koja normalno nije fotosenzitivna, kao fotoreceptivne dodatkom humanog melanopsina. U ovim uslovima melanopsin se ponaša kao senzorni fotopigment, vršeći fiziološku detekciju svetlosti. Fotoodogovor melanopsina je selektivno senzitivan na svetlost kratkih talasnihdužina (apsorpcioni pik ~480nm), dok takođe ima funkciju u regeneraciji unutrašnje fotoizomeraze koja je hromatski promenjena na duže talasne dužine.

Dakle, imamo cepice i stapice i najnovije melanopsinske ganglijske celije koje cemo radi lakse komunikacije nazvati kruzicima.

Kruzici sadrze melanopsin. Poznato je da stapici sadrze rodopsin. Pogledajte petu sliku od gore i videcete stapice ( rod ) a skroz dole ganglijsku celiju za koju cemo uzeti da je kruzic.

A evo i prikaza stapica koji sadrzi rodopsin. Rodopsin su tih 7 cevcica u kojima je retinal ( pink obojena slicica ). Takvu slicnu strukturu, kao i retinal ima melanopsin iz kruzica.



Evo nekoliko korisnih informacija za sve gledace u sunce, da se malo i na ovoj temi razjasni zabluda o stetnosti UV zracenja, pa ko zeli, neka se informise.

Inace, licno sam se uverila da je ta paranoja oko jakog sunca cista besmislica. Posto imam jako svetao ten, ranije bi mi svako duze izlaganje suncu stvorilo opekotine na kozi. Medjutim, letos sam spontano (i ne znajuci za sungazing) gledala u sunce, takoreci, meditirala na sunce u blagodetima morske idile, izlagala sam se najjacim suncevim zracima bez preterane zastite u vidu krema ili hlada, i desilo se "cudo" - dobila sam lepu i zdravu boju, a od opekotina ni traga.