Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Pētījumā skaidrots, kāpēc astma, sirdslēkmes un citas slimības bieži rodas agri no rīta.
Pēdējā pārskatīšana: 02.07.2025
Veicmana Zinātnes institūta profesora Gada Ašera laboratorijas pētnieki ir veikuši nozīmīgu atklājumu: olbaltumviela BMAL1, kas ir galvenā diennakts ritmu sastāvdaļa, regulē organisma reakciju uz skābekļa trūkumu. Žurnālā " Cell Metabolism" publicētie atklājumi palīdz izskaidrot, kāpēc daudzi skābekļa deficīta stāvokļi ir atkarīgi no laika.
Diennakts ritmu un skābekļa deficīta loma
Diennakts ritmi ir 24 stundu iekšējs molekulārs mehānisms, kas regulē procesus katrā ķermeņa šūnā. Olbaltumviela BMAL1, kas pazīstama kā šūnas "pulkstenis", mijiedarbojas ar citu svarīgu olbaltumvielu HIF-1α, kas tiek aktivizēta, ja trūkst skābekļa.
- HIF-1α: Normālos skābekļa līmeņos šis proteīns tiek ātri iznīcināts. Tomēr tā deficīta gadījumā HIF-1α stabilizējas, uzkrājas un aktivizē gēnus, kas palīdz pielāgoties hipoksijai.
- BMAL1: Pētījumi liecina, ka šis diennakts proteīns ne tikai uzlabo HIF-1α funkciju, bet arī spēlē neatkarīgu lomu organisma reakcijā uz skābekļa deficītu.
Eksperimentējiet ar pelēm
Lai pētītu saistību starp diennakts ritmiem un reakciju uz hipoksiju, pētnieki izveidoja trīs ģenētiski modificētu peļu grupas:
- HIF-1α netika ražots aknu audos.
- Neradīja BMAL1.
- Abi proteīni netika ražoti.
Rezultāti:
- Kad skābekļa līmenis pazeminājās, BMAL1 neesamība novērsa HIF-1α uzkrāšanos, kas pasliktināja ģenētisko reakciju uz hipoksiju.
- Pelēm, kurām trūka abu olbaltumvielu, bija zems izdzīvošanas rādītājs atkarībā no diennakts laika, un mirstība bija īpaši augsta naktī.
Secinājumi: BMAL1 un HIF-1α spēlē galveno lomu organisma aizsardzībā pret hipoksiju, un diennakts ritmi ir tieši saistīti ar organisma reakciju uz skābekļa deficītu.
Aknu patoloģija un saistība ar plaušām
Pelēm, kurām aknās nebija abu olbaltumvielu, pētnieki konstatēja zemu skābekļa līmeni asinīs pat pirms hipoksijas iedarbības, radot aizdomas, ka nāves gadījumi bija saistīti ar plaušu darbības traucējumiem.
- Šīm pelēm attīstījās hepatopulmonāls sindroms — stāvoklis, kad plaušu asinsvadi paplašinās, palielinot asins plūsmu, bet samazinot skābekļa uzņemšanas efektivitāti.
- Analīze parādīja palielinātu slāpekļa oksīda veidošanos plaušās, kas pastiprināja vazodilatāciju (asinsvadu paplašināšanos).
Pētījuma nozīme
- Slimību hronobioloģija: Atklājumi izskaidro, kāpēc pacientiem ar hipoksiju vai tādām slimībām kā astma vai sirdslēkmes noteiktā diennakts laikā pasliktinās stāvoklis.
- Slimību modeļi: peles, kurām trūkst HIF-1α un BMAL1, ir kļuvušas par pirmo ģenētisko modeli, kas pēta hepatopulmonālo sindromu, paverot jaunas ārstēšanas iespējas.
- Ārstēšanas perspektīvas: Pētījums liecina, ka mērķtiecīgas zāles, kas regulē aknu un plaušu komunikācijā iesaistītos proteīnus, varētu būt jauna ārstēšanas iespēja.
"Mēs tikai sākam izprast sarežģītos mehānismus, kas saista diennakts ritmus, hipoksiju un starporgānu mijiedarbību," sacīja profesors Ašers. "Šie atklājumi var novest pie jaunām ārstēšanas metodēm slimībām, kas saistītas ar skābekļa deficītu."