hirdetés
2025. április. 02., szerda - Áron.
hirdetés

 

Sci-fibe illő kronobiológia

Témáink: a cirkadián óra transzplantációja, biológiai komputerek, időzített gyógyszerfelszabadulás bélbaktériumokból, a többműszakos munka mellékhatásainak csökkentése mikrobiomunk és életritmusunk összehangolásával.

Mint a Science-ben publikált tanulmányukban beszámolnak róla, a Harvard Medical School kutatói sikeresen transzplantálták egy cirkadián ritmussal rendelkező, fotoszintetizáló cianobaktérium óragénjeit a cirkadián ritmussal nem rendelkező E. coliba (Transplantability of a circadian clock to a noncircadian organism). Az eredményről beszámoló New Scientist-cikk szerint sok növény és állat működtet szinte valamennyi sejtjében cirkadián órát, ami révén napi aktivitását szabályozza, azonban jelenleg még kevésbé értjük a bakteriális cirkadián szabályozás működését.

A leginkább tanulmányozott bakteriális cirkadián szabályozás a fotoszintetizáló cianobaktériumban található, és működése a kaiABC génklaszter és az ATP kölcsönhatásán alapul. Anna Chen és munkatársai ezt a génklasztert ültették át E. coliba, és a hozzákapcsolt fluoreszcens fehérje révén azt is bizonyítani tudták, hogy az óra 24 órás ciklust mutató működésbe lépett, és 3 napig működésben is maradt, annak ellenére, hogy az E. coli nem rendelkezik az idő múlásának érzékelését lehetővé tevő fényérzékelő receptorokkal. A New Scientistnek nyilatkozó kutatók szerint az óra-transzplantáció eszközrendszere a jövőben felhasználható lesz a biológiai komputerek tervezésében, és ezáltal az élő rendszerek és az emberi agy jobb modellezésében, ami azért is különösen fontos, mert egy másik Science-cikk tanúsága szerint a jelenlegi félvezető tranzisztor alapú számítógépeket csak igen korlátozott mértékben lehetne ilyen célból használni. Oscar Marín és munkatársai (King's College London, Centre for Developmental Neurobiology) szerint ugyanis hibás az a gyakran használt metafóra, miszerint az agy olyan, mint egy számítógép, és bár a múltban ez az analógia jól szolgálta az idegtudományokat, itt az ideje lecserélni.

Tanulmányukban ugyanis - Tuning of fast-spiking interneuron properties by an activity-dependent transcriptional switch – arról számolnak be a kutatók, hogy az agyi interneuronok, amelyek a kéreg piramissejtjeinek az aktivitását szabályozzák, maguk is dinamikus szabályozás alatt állnak, és ez a szabályozás további neuronhálózatok hatása alatt áll (ez a hatás egy transzkripciós regulátor expresszióján keresztül érvényesül). A külső és belső ingerekre bekövetkező interneuronális változás azt jelenti, nyilatkozták a londoni kutatók, hogy agyi hardwerünk nem állandó, hanem dinamikusan változik, multimodális plaszticitást mutat.

 

Cirkadián génexpressziós atlasz

Visszatérve a biológiai órák működéséhez: a remények szerint az idő múlását számon tartó baktériumok a jövőben akár arra is használhatók lesznek – amennyiben az emberek hajlandóak lesznek génmódosított bélbaktérium-készítményeket fogyasztani -, hogy a nap meghatározott időszakában szabaduljanak fel belőlük a különböző gyógyszerek. Azonban ehhez még azt is jó lenne megfejteni, hogy hogyan alakul ki mikrobiótánk és szervezetünk közös cirkadián ritmusa – a metaorganizmus koordinált diurnális ritmusa -, ugyanis erről jelenleg nem sok ismeretünk van. Annyi már bizonyos, hogy az intesztinális mikrobióta kompozíciója és működése diurnális oszcillációt mutat, és pl. a több műszakos munka (vagy a gyakori jet-lag) megzavarja a bélbaktériumaink időérzékelését, amivel hozzájárul a glükózintolerancia és az obezitás kialakulásához (Christoph Thaiss és munkatársai:Transkingdom Control of Microbiota Diurnal Oscillations Promotes Metabolic Homeostasis; Cell).

A gyógyszerek időzítése pedig nagyon fontos lenne: mintJohn Hogenesch kronobiológus és farmakológus elmondja egy New Scientistnek adott interjúban: vizsgálataik révén bebizonyosodott, hogy a legnagyobb forgalmú gyógyszerek zöme olyan fehérjéket céloz meg, amelyek cirkadián gének termékei. Mivel ezek közül a gyógyszerek közül sok viszonylag rövid felezésű idejű, sokkal hatékonyabb lenne a felhasználásuk, ha a beteg akkor fogyasztaná őket, amikor a célba vett fehérje éppen termelődik. Példaként említi az antihipertenzívum Valsartant, amelyik 60%-kal nagyobb hatásfokkal kontrollálja az artériás vérnyomást akkor, ha nem ébredés után, hanem lefekvés előtt veszi be a beteg.

Munkájuk során Hogenesch és munkatársai transzkriptóma-analízisek révén létrehoztak egy cirkadián génexpressziós atlaszt, és megállapították: az egérgenom génjeinek 43%-a, továbbá több mint ezer nemkódoló RNS-szakasza cirkadián ritmus szerint működik (A circadian gene expression atlas in mammals: Implications for biology and medicine; PNAS). Hogenesch reményei szerint 30 év múlva olyan szereink lesznek, amelyek nemcsak az emberek kronotípusát képesek figyelembe venni (pacsirta típusú vagy éjszakai bagoly), hanem bevehetjük őket ébredés után, és akkor aktiválják magukat, amikor a szervezetünk a leginkább képes rájuk reagálni.

 

 

Dr. Kazai Anita
a szerző cikkei

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés

Könyveink

  • learn more A gyógyító kommunikáció - Praktikus tanácsok háziorvosoknak

    Az orvosi műhibaperek 70-80 százaléka kommunikációs hibákra, illetve az orvos kapcsolatteremtő...

  • learn more A patológia alapjai - szókratészi modorban 2. kiadás

    A patológia oktatásának egyik legfőbb célkitűzése a tanultak klinikai alkalmazása, a makroszkópos,...

  • learn more Pszichiátriai Lexikon

    Részlet Janka Zoltán Prof. előszavából  “A szerkesztő és szakavatott munkatársai a magyar pszichiátriai fogalomtár nagyméretű birodalmát...

  • learn more Népegészségügyi medicina

    A betegségek megelőzése az emberiség ősi igénye. Már a történelemformáló világjárványok kapcsán megszületett az a felismerés, hogy a...

  • learn more A magánpraxis-marketing kézikönyve

    A magyar privát egészségügy robbanásszerű növekedésének lehetünk tanúi. De évről évre már nem csak a magánpraxisokban...

  • learn more Képes szimmetria

    A Széchenyi-díjjal kitüntetett, kémiával foglalkozó, nemzetközileg elismert akadémikus szerzőpáros könyve pontosan és ugyanakkor közérthetően,...

  • learn more És mégis - Összegyűjtött írások (1983-2015)

    B. Gáspár Judit könyve három évtized írásait gyűjti egybe. Pszichoanalitikus szemléletű kortárs gondolkodó szólal...

  • learn more A magyar festőművész-géniuszok sorsa

    A szerző a kötetben orvosi szempontból értékeli a festőművészek testi és lelki egészségének általános szabályszerűségeit,...

  • learn more Gyógyszertámogatás

    A fejlett és közepesen fejlett országokban a gyógyszerek jelentős részét az állam, illetve az annak alrendszereként működő társadalombiztosítás...

  • learn more Orvosi latin szógyűjtemény

    A szótárban a címszavak összeállításánál irányadó szempont az volt, hogy a tanuló megtalálja benne azokat a szavakat, amelyek a további...

  • learn more A gyógyszerkutatás kémiája

    A gyógyszerkutatás értékteremtő folyamat, amit a legkülönbözőbb kémiai, biológiai és orvosi szak- és részterületek sokaságának...

  • learn more A pancreas betegségei

    Az internetről áradó legfrissebb tudományos információk birtokában jogos lehet a kérdés, hogy szükség van-e még magyar nyelvű, magyar szerzők...

  • learn more Sorsdöntő génjeink

    Az USA-ban már nagy sikert aratott könyv Európában először magyarul jelent meg. A szerző a könyvében leírja, hogy milyen előnyökkel jár, ha valaki...

  • learn more Pszichoanalitikus terápia – Kutatás

    A pszichoszomatikus gyógyászat, csakúgy mint a pszichiátria, elképzelhetetlen pszichoanalízis nélkül. A pszichoanalízis több mint...

  • learn more Infekciókontroll a bentlakásos szociális intézményekben

    Az „Infekciókontroll a bentlakásos szociális intézményekben” című könyv egy olyan hiánypótló mű,...

  • learn more Szalagsérülések

    A „Traumatológia Témakörök” sorozat 1993-ban indult az akkori Országos Traumatológiai Intézetben. A zsebkönyvek szerzői többnyire traumatológusok, akik a...

  • learn more Alapvető sebésztechnika

    A nagy sikerû könyv bõvített, aktualizált második kiadása kerül a szakmai olvasóközönség elé. Új például a "Mûtõi magatartás"...

  • learn more A születés traumája

    A születés traumája néhány év híján százéves mű – romantikusan szövevényes, néhol szinte megfejthetetlen, néhol teljesen modern és ma is a...

  • learn more A csodálatos csecsemő - Pszichoanalízis és határterületei

    Pető Katalin gazdag szakmai tapasztalatait összegzi most közreadott tizennyolc tanulmányában...

  • learn more A szem fénytörése

    Az 1922-ben megjelent könyv már akkor is hiányt pótolt a szem fénytöréstanának összefoglalásában. A szemorvos a szemmel inkább mint szervvel szeretett...