Новые публикации
Нарушение биологических ритмов приводит к преждевременному старению кожи
Последняя редакция: 16.10.2021
Весь контент Web2Health проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Ученые изучили роль ежедневных биологических ритмов (циркадных ритмов) в регенеративной способности стволовых клеток кожи. Нарушение этих ритмов приводит к преждевременному старению тканей и повышению риска развития опухолей кожи, в том числе и рака.
Ученые из Центра Геномного Регулирования (Centre for Genomic Regulation) провели исследование, которое будет опубликовано в журнале Nature. В нем описывается роль циркадных ритмов, то есть внутренних биологических часов, на жизнедеятельность человека в течение суток, а также влияние их на функцию стволовых клеток кожи, отвечающих за ежедневную регенерацию кожи.
Стволовые клетки отвечают за постоянное обновление клеточных элементов кожи, заменяя те, которые уже исчерпали свои функциональные возможности в результате жизнедеятельности. Правильная работа стволовых клеток очень важна для поддержания тканей в нормальном состоянии на протяжении всего жизненного цикла организма. В течение дня кожа подвергается воздействию различных вредных веществ, например, ультрафиолетового света в дневное время суток, и патогенов, таких как бактерий и вирусов. Основной функцией кожи является защита организма от этих потенциальных патогенов, выступая своеобразным барьером, отделяя наш организм от внешнего мира.
Ученые, принимавшие участие в исследовании, обнаружили, что активность стволовых клеток кожи регулируется внутренними биологическими часами, и что правильное функционирование этих часов является необходимым для поддержания ткани в здоровом состоянии. Эти часы регулируют активность стволовых клеток таким образом, что, например, во время пика воздействия света, клетки способны защитить себя от вредного излучения, тогда как в вечерние часы и ночью они делятся и восстанавляют ткани, заменяя поврежденные клетки здоровыми. Таким образом, биологические часы позволяет стволовым клеткам делиться в период, когда кожа уже не подвергается возможным внешним повреждающим факторам и не становится такой уязвимой в результате накопления мутаций в ДНК, которые могли бы привести к утрате регенерационной способности или повышению риска развития опухоли.
"Биологические часы точно контролируют временное поведение стволовых клеток, так, что система адаптируется к потребностям тканей в зависимости от времени суток. Если этот контроль нарушается, стволовые клетки начинают накапливать поврежденные ДНК, и вероятность старения клеток, а также развитие опухолей кожи значительно возрастает." утверждает Сальвадор Аснар Benitah, координатор исследования.
Гены BMAL1 и period1/2 отвечают за контроль этого ритма, регулируя клеточную активность во время фаз регенерации и отдыха. С помощью генетических манипуляций обоих генов, ученые доказали, что нарушение биологических ритмов в клетках кожи приводит к тому, что стволовые клетки не знают какую функцию им выполнять, и как следствие - преждевременное клеточное старение и накопление мутантных ДНК.
Циркадные ритмы организуют все наши биологические функции в соответствии с природными циклами света и темноты. Результаты исследования показали что, регенерация кожи, которая предотвращает старение и развитие рака кожи, также подчиняются этим ритмам. Поскольку мы стареем, эти биологические ритмы имеют тенденцию к возникновению поломок. Ученые считают, что эти поломки, в конечном итоге, могут привести к нарушениям регенеративного потенциала наших тканей и развитию опухолей.
В будущем ученые хотят провести дополнительные исследования, чтобы понять, почему с возрастом биологические часы нарушаются, и есть ли возможность разработать методы для восстановления циркадных ритмов, чтобы замедлить процесс дегенерации тканей и уменьшить риск развития опухолей.