הפרת מקצבים ביולוגיים מובילה להזדקנות מוקדמת של העור

מדענים בחנו את התפקיד של מקצבים ביולוגיים יומיומיים (מקצב היממה) ביכולת ההתחדשות של תאי גזע בעור. הפרת מקצבים אלה מובילה להזדקנות מוקדמת של רקמות ולסיכון מוגבר לגידולים בעור, כולל סרטן.

מדענים מהמרכז להסדרת הגנום ערכו מחקר שיפורסם בכתב העת Nature. הוא מתאר את התפקיד של מקצבים היממה, כלומר, שעונים ביולוגיים פנימיים, על הפעילות החיונית של אדם במהלך היום, כמו גם את השפעתם על תפקוד תאי גזע העור האחראים על התחדשות העור היומי.

תאי גזע הם האחראים על חידוש מתמיד של אלמנטים סלולריים של העור, במקום אלה שכבר מיצו את הפונקציונליות שלהם כתוצאה של פעילות חיונית. פעולה נכונה של תאי גזע חשוב מאוד לשמירה על רקמות במצב נורמלי לאורך כל מחזור החיים של הגוף. במהלך היום, העור חשוף לחומרים מזיקים שונים, למשל, אור אולטרה סגול במהלך היום, פתוגנים, כגון חיידקים ווירוסים. התפקוד העיקרי של העור הוא להגן על הגוף מפני הפתוגנים הפוטנציאליים האלה, מתנהג כמו סוג של מחסום, המפריד בין הגוף שלנו מהעולם החיצון.

מדענים שהשתתפו במחקר מצאו כי פעילות תאי גזע של העור מוסדרת על ידי שעונים ביולוגיים פנימיים, וכי התפקוד התקין של שעונים אלה נחוץ לשמירה על רקמות במצב בריא. שעונים אלה מסדירים את פעילות תאי גזע באופן כזה, למשל, בעת חשיפת שיא לאור, התאים מסוגלים להגן על עצמם מפני קרינה מזיקה, ואילו בערב ובלילה, הם מפולגים ורקמות vosstanavlyayut, החלפת תאים פגומים בריא. לפיכך, השעון הביולוגי מאפשר תאי הגזע לחלק בכל פעם כאשר העור אינו חשוף לגורמי מזיקים חיצוניים אפשריים, ואינו להיות כל כך פגיע ההצטברות של מוטציות בדנ"א, אשר יכול להוביל לאובדן של יכולת התחדשות או להגדיל את הסיכון להתפתחות גידולים.

"השעון הביולוגי במדויק לשלוט בהתנהגות הזמני של תאי גזע, כך שהמערכת מתאימה את עצמה לצרכי רקמות תלוי בזמן של היום. אם שליטה זו מופרעת, תאי הגזע מתחילים להצטבר נזק לדנ"א ההסתברות של הזדקנות התא לבין התפתחות של גידולים בעור הוא גדל באופן משמעותי." אל סלבדור Aznar Benitah, רכזת המחקר.

הגנים BMAL1 ו- period1 / 2 אחראים לשליטה על קצב זה, ויסות הפעילות הסלולרית במהלך שלבי התחדשות ומנוחה. בעזרת מניפולציה גנטית של שני הגנים, מדענים הראו שיבוש של מקצבים ביולוגיים בתאי העור מוביל למה תאי הגזע לא יודע מה הפונקציה שהם מבצעים, וכתוצאה מכך - הזדקנות הסלולר מוקדמת ואת הצטברות של DNA מוטציה.

המקצבים היומיים מארגנים את כל התפקודים הביולוגיים שלנו בהתאם למחזורים הטבעיים של אור וחושך. תוצאות המחקר הראו כי התחדשות העור, המונעת הזדקנות ופיתוח של סרטן העור, גם מציית למקצבים אלה. ככל שאנו מתבגרים, המקצבים הביולוגיים האלה נוטים להישבר. מדענים מאמינים כי כשלים אלה, בסופו של דבר, יכול להוביל להפרות של פוטנציאל ההתחדשות של הרקמות שלנו ופיתוח של גידולים.

בעתיד, מדענים רוצים לערוך מחקר נוסף כדי להבין מדוע עם שעון ביולוגי גיל מופר ויש הזדמנות לפתח שיטות לשיקום מקצבי יממה כדי להאט את תהליך התנוונות רקמות ולהפחית את הסיכון של גידולים התפתח.