Работа биологических часов, отвечающих за процессы сна и бодрствования, тесно взаимосвязана не только с внешними факторами воздействия, но и с функционированием периферических органов. Об этом свидетельствуют результаты исследования ученых из Университета Суррея (University of Surrey), Великобритания, опубликованные на страницах «FASEB Journal». Толчком для такого открытия стала гипотеза, что работа биологических часов, находящихся в супрахиазматическом ядре головного мозга, контролируется периферическими часами. Последние размещены по всему организму и регулируют физиологические процессы в органах при помощи рецепторов, находящихся в их стенках.
Для данного исследования ученые использовали генетически модифицированных мышей. У них ученые наблюдали за люциферазной реакцией как индикатора циркадных изменений активности рецепторов стенки мочевого пузыря. Эта реакция сопровождалась свечением, при помощи которого стало возможным наблюдение за работой периферических часов. На протяжении 24 ч эти изменения регистрировали как в естественном режиме, так и при использовании специальных внешних индукторов. Естественная активность белков имела 24-часовую цикличность, с пиком на 12:00. Применение индукторов смещало пик активности к более ранним срокам. У старых мышей ученые наблюдали нарушение собственной активности рецепторов-индикаторов периферической циркадной активности, а также измененную ответную реакцию на индуктор. Сокращение стенок мочевого пузыря также имело циркадный характер. Это наталкивает на мысль о возможности регуляции сократительной функции мочевого пузыря местными циркадными часами, которые работают по принципу обратной связи, получая сигналы от рецепторов стенки пузыря. Такая связь представляет собой важный механизм для поддержания нормального функционирования периферических полых органов. Нарушение его регуляции может способствовать возникновению аномальной подвижности при некоторых возрастных заболеваниях, таких как гиперактивность мочевого пузыря.
«Мы надеемся, результаты нашего исследования поспособствуют дальнейшему прогрессу в понимании роли циркадной регуляции физиологических процессов организма, в том числе процессов, ассоциированных со старением. В дальнейшем это может привести к разработке новых стратегий лечения, базирующихся на немедикаментозной коррекции работы циркадных часов», — говорит Чангао Ву (Changhao Wu), доктор медицины кафедры биохимии и физиологии Университета Суррея.
- Federation of American Societies for Experimental Biology (2014) Clock gene dysregulation may explain overactive bladder. ScienceDaily, October 30 (http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141030114951.htm).
- Wu C., Sui G., Archer S.N. et al. (2014) Local receptors as novel regulators for peripheral clock expression. FASEB J., August 21 [Epub ahead of print].
Анна Антонюк
