Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Studie vysvětluje, proč se astma, infarkty a další onemocnění často objevují brzy ráno.
Naposledy posuzováno: 02.07.2025
Výzkumníci v laboratoři profesora Gada Ashera z Weizmannova institutu věd učinili zásadní objev: klíčová složka cirkadiánních rytmů, protein zvaný BMAL1, reguluje reakci těla na nedostatek kyslíku. Zjištění publikovaná v časopise Cell Metabolism pomáhají vysvětlit, proč je mnoho stavů s nedostatkem kyslíku závislých na čase.
Role cirkadiánních rytmů a nedostatku kyslíku
Cirkadiánní rytmy jsou 24hodinový vnitřní molekulární mechanismus, který reguluje procesy v každé buňce těla. Protein BMAL1, známý jako buněčné „hodiny“, interaguje s dalším klíčovým proteinem, HIF-1α, který se aktivuje při nedostatku kyslíku.
- HIF-1α: Při normální hladině kyslíku se tento protein rychle ničí. Při jeho nedostatku se však HIF-1α stabilizuje, akumuluje a aktivuje geny, které pomáhají adaptovat se na hypoxii.
- BMAL1: Výzkum ukázal, že tento cirkadiánní protein nejenže zvyšuje funkci HIF-1α, ale také hraje nezávislou roli v reakci těla na nedostatek kyslíku.
Experiment s myšmi
Pro studium vztahu mezi cirkadiánními rytmy a reakcí na hypoxii vědci vytvořili tři skupiny geneticky modifikovaných myší:
- HIF-1α nebyl produkován v jaterní tkáni.
- Neprodukoval BMAL1.
- Oba proteiny nebyly produkovány.
Výsledky:
- Když hladina kyslíku klesla, absence BMAL1 zabránila akumulaci HIF-1α, což zhoršilo genetickou odpověď na hypoxii.
- Myši, kterým chyběly oba proteiny, měly nízkou míru přežití v závislosti na denní době, přičemž úmrtnost byla obzvláště vysoká v noci.
Závěry: BMAL1 a HIF-1α hrají klíčovou roli v ochraně těla před hypoxií a cirkadiánní rytmy přímo souvisejí s reakcí těla na nedostatek kyslíku.
Patologie jater a spojení s plícemi
U myší bez obou proteinů v játrech vědci zjistili nízkou hladinu kyslíku v krvi ještě před vystavením hypoxii, což vyvolává podezření, že úmrtí souvisí se zhoršenou funkcí plic.
- U těchto myší se vyvinul hepatopulmonální syndrom, stav, při kterém se krevní cévy v plicích rozšiřují, což zvyšuje průtok krve, ale snižuje účinnost příjmu kyslíku.
- Analýza ukázala zvýšenou produkci oxidu dusnatého v plicích, což vedlo ke zvýšení vazodilatace (rozšíření cév).
Význam studie
- Chronobiologie onemocnění: Zjištění vysvětlují, proč se stav pacientů s hypoxií nebo onemocněními, jako je astma či infarkt, v určitých denních dobách zhoršuje.
- Modely onemocnění: Myši bez HIF-1α a BMAL1 se staly prvním genetickým modelem pro studium hepatopulmonálního syndromu, což otevírá nové možnosti léčby.
- Perspektivy léčby: Studie naznačuje, že cílené léky, které regulují proteiny zapojené do komunikace mezi játry a plícemi, by mohly být novou možností léčby.
„Teprve začínáme chápat složité mechanismy, které propojují cirkadiánní rytmy, hypoxii a interorgánové interakce,“ řekl profesor Asher. „Tyto objevy mohou vést k novým léčebným postupům pro onemocnění spojená s nedostatkem kyslíku.“