Jelentős hatással van a cirkadián óra a humán élettanra

    "Jó úton járunk annak irányában, hogy elismerjük a cirkadián órának a meglehetősen erős hatását a humán élettanra, miután megismertük a cirkadián óra szerkezetét, vagyis, hogy milyen óragének és órafehérjék alkotják, illetve működtetik. A Nobel-díjasok azonosították az első óragént, a per gént, ecetmuslicában. A gén által kódolt PER fehérjének egy homológja, vagyis egy hozzá hasonló fehérje működik az emlős, a humán cirkadián órában is" - magyarázta MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont tudományos főmunkatársa.
    Mint hozzátette, szintén nagy jelentőségű, hogy az egyik Nobel-díjas izolált egy olyan kiegészítő fehérjét, amely módosítja a PER fehérjét. Ez a módosítás destabilizálja a PER fehérjét, így az lassabban tud felhalmozódni a sejtekben, ami alapvető fontosságú az óra sebességének meghatározásában.
    A belső óra mechanizmusának molekuláris összetevőit megismerve könnyebb magyarázatot találni olyan humán állapotokra, mint például az "örökletes korai alvási fázis szindróma". Azok az emberek, akik ezzel a szindrómával küzdenek, korábban élik az életüket: nagyon korán ébrednek fel, viszont már kora este elalszanak. "Mintha mindenre korábban kerülne sor, hajnali négy óra körül indul a napjuk, ébresztés nélkül" - mondta a kutató biológus.
    Magyarázata szerint ezeknek az embereknek az esetében a PER fehérje egy bizonyos eltérést hordoz, amelynek következtében az a kiegészítő fehérje, amit az egyik Nobel-díjas megtalált, nem képes módosítani a humán mutáns PER fehérjét. Emiatt a fehérje gyorsabban felhalmozódik és ennek köszönhető, hogy az ő órájuk "gyorsabban ketyeg". Mint hozzátette, teljesen nem tudnak elcsúszni a valós élettől, hiszen minden egyes nap reggelén az órájuk "újraállítódik", de ezt követően minden gyorsabban történik, egészen a következő nap reggeléig.

A kutató hangsúlyozta, a humán élettani jelenségnek a molekuláris hátterét sikerült azáltal tisztázni, hogy megismertük az óra működését.
    Arra a kérdésre, hogy orvosi szempontból miben segíthet egy ilyen felfedezés, példaként említette, hogy sok esetben cirkadián ritmust mutat a humán sejtek érzékenysége bizonyos vegyületekre, mérgező anyagokra.
    "Bizonyos napszakokban érzékenyebbek a sejtek rá, bizonyos napszakokban kevésbé. A megfigyelések szerint az érzékenység ritmusa eltér az egészséges sejtekben és a rákos sejtekben" - mondta.
    Ez azt jeleni, hogy elvileg lehetne olyan napszakokat találni, amikor a kemoterápiás kezelést alkalmazva maximalizálni lehet a rákos sejtekre gyakorolt gyilkos hatást, de minimalizálni az egészséges sejtekre gyakorolt káros mellékhatásokat - mutatott rá a kutató. 

A sejtbiológiától a genetikán át az egész organizmusok működését vizsgáló fiziológiáig nagyon sok különböző tudományos területet érintenek a cirkadián ritmus kutatásának eredményei - mondta az MTI-nek Vellai Tibor egyetemi tanár, az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) Genetikai Tanszékének vezetője.

    Az élőlények belső biológiai rendszere, anyagcseréje alkalmazkodik a Föld forgásából adódó 24 órás ciklushoz. Ennek az alapjai azok a gének és géntermékek, fehérjék, amelyek a cirkadián ritmus, a belső biológiai óra szabályzásáért felelősek - mondta a tudós, aki kiemelte: a cirkadián ritmus egy olyan evolúciósan konzervált biológiai folyamat eredménye, amely jelen van az emberek mellett a növényekben, rovarokban, gombákban és állatokban is.
    Mint fogalmazott, elképesztően izgalmas belegondolni, hogy két annyira különböző dolgot, mint az emberi alvás és a növények leveleinek napfény felé fordulása, egy nagyon hasonló, azonos logikára épülő "molekuláris masinéria" szabályoz.
    Hozzáfűzte: a cirkadián ritmus különlegessége, hogy szemben más anyagcsere-folyamatokkal, nem gyorsul vagy lassul a hőmérséklet függvényében. A belső biológiai óra ráadásul akkor is működik, ha az élőlény folyamatosan sötétben van. A belső biológiai óra napfény segítségével idővel képes adaptálódni a megváltozott külső környezethez is, ez történik például több időzónán átívelő utazás esetén.
    Súlyos metabolikus betegségekhez is vezethet, ha a cirkadián ritmusért felelős molekuláris mechanizmusokban valami hibásan működik. Ilyenkor szélsőséges esetben a beteg szervezet egyáltalán nem érzékeli a nappalok és éjszakák váltakozásának jelentőségét - jegyezte meg Vella Tibor.
    A kutató hangsúlyozta: bár több mint 100 éve, 1901-ban adták először át az orvosi Nobel-díjat és azóta rengeteg izgalmas, a tudósok szemléletét teljesen átalakító felfedezést ismertek el vele, a sejt működésének teljes megértésétől alapvetően még ma is nagyon távol áll a tudomány. Mindez igaz a cirkadián ritmus kutatására is, nagyon sok szabályozórendszernek kell még tisztázódnia a teljes kép megértéséhez.