Cell Metabolism: ученые раскрыли связь биологических часов с нехваткой кислорода

Ученые из Института Вейцмана в Израиле выяснили, как циркадные ритмы организма влияют на способность клеток адаптироваться к дефициту кислорода. Исследование, опубликованное в журнале Cell Metabolism, объясняет, почему такие заболевания, как астма и сердечные приступы, чаще проявляются рано утром.

Ключевую роль в этом процессе играет белок BMAL1, который регулирует циркадные ритмы и взаимодействует с белком HIF-1α — основным элементом клеточного ответа на нехватку кислорода. В нормальных условиях HIF-1α разрушается, но при гипоксии он стабилизируется и активирует гены, помогающие клеткам адаптироваться. Ученые обнаружили, что BMAL1 способствует этой стабилизации.

Для проверки гипотезы команда провела эксперименты на генетически модифицированных мышах, лишенных одного или обоих белков. В условиях искусственной гипоксии отсутствие BMAL1 нарушало работу HIF-1α, что снижало активацию генов, необходимых для выживания. Особенно заметными результаты стали у мышей без обоих белков: их выживаемость резко падала ночью, что подчеркивает важность взаимодействия этих молекул.

Интересно, что у таких мышей до начала эксперимента уже наблюдались проблемы с легкими. Ученые связали это с повышением уровня оксида азота, который расширяет сосуды, но одновременно снижает способность тканей усваивать кислород.

   26.11.2024 Изображение от Freepik