Гормон стресса помогает контролировать циркадный ритм клеток головного мозга

[Робот]

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2 ... 102850.htm

[Илья]

По мере того как день превращается в ночь, а ночь-в день, подавляющее большинство живых организмов следуют фиксированному циркадному ритму, который контролирует все-от потребности во сне до температуры тела.

Эти внутренние часы находятся во всем, от бактерий до человека, и управляются некоторыми очень отличными наследственными генами, известными как гены часов.

В мозге гены часов особенно активны в так называемом супрахиазматическом ядре. Он находится чуть выше точки пересечения зрительных нервов и посылает сигналы в мозг об уровне окружающего света. Отсюда супрахиазматическое ядро регулирует ритм ряда других областей тела, включая мозжечок и кору головного мозга.

Однако эти три области мозга не связаны непосредственно нейронами, и это вызвало любопытство исследователей из Копенгагенского университета. Используя подопытных крыс, они теперь продемонстрировали, что циркадный ритм контролируется с помощью сигнальных агентов в крови, таких как гормон стресса кортикостерон.

"У людей этот гормон известен как кортизол, и хотя ритм сна у крыс противоположен нашему, мы в основном имеем ту же гормональную систему", - говорит доцент Мартин Фреденсборг Рат из отдела неврологии.

Он объясняет, что в последние годы наблюдается все больший научный интерес к исследованию генов часов, одной из причин которого является то, что предыдущие исследования генов часов обнаружили корреляцию между депрессией и нарушениями циркадных ритмов организма.

Новый метод с медицинскими Микронасосами

В исследовании с гормоном стресса кортикостероном исследователи удалили супрахиазматическое ядро у ряда крыс. Как и ожидалось, это удалило циркадный ритм животных.

Помимо прочего, температура тела и уровень активности крыс перешли от циркадных колебаний к более постоянному состоянию. То же самое можно было сказать и о ритмичном производстве гормонов.

Однако циркадный ритм мозжечка был восстановлен, когда крысам впоследствии имплантировали специальный программируемый микронасос, обычно используемый для дозирования лекарств в определенных количествах.

В этом случае, однако, исследователи использовали насос, чтобы испускать тщательно дозированные дозы кортикостерона в разное время дня и ночи, подобно естественному ритму животных.

- Никто раньше не использовал эти насосы для чего-то подобного. Так что технически, мы были на что-то совершенно новое, - говорит Мартин Фреденсборг Рат.

По этой причине исследователи провели большую часть года, проводя большое количество контрольных тестов, чтобы убедиться, что новый метод был действителен.

Взаимодействие между нейронами и гормонами

Как уже упоминалось, новый метод окупился. С искусственной добавкой кортикостерона исследователи снова смогли прочитать ритмическую активность генов часов в мозжечке крыс, даже несмотря на то, что их супрахиазматическое ядро было удалено.

- Это чрезвычайно интересно с научной точки зрения, потому что это означает, что у нас есть две системы-нервная система и гормональная система, которые прекрасно взаимодействуют и влияют друг на друга. И все это в рамках достаточно плотной 24-часовой программы", - говорит Мартин Фреденсборг Рат.

С результатами теста и новым методом в наборе инструментов, следующим шагом исследователей является изучение других ритмических гормонов аналогичным образом, в том числе гормонов из щитовидной железы.