Zegary biologiczne układu pokarmowego

W kwietniowym numerze Nature reviews gastroenterology & hepatology ukazał się artykuł „Circadian clocks in the digestive system” przedstawiający aktualny stan wiedzy na temat zegarów biologicznych regulujących pracę układu pokarmowego. Poniżej prezentujemy najważniejsze tezy przeglądu.

Wiele procesów molekularnych, fizjologicznych i behawioralnych wykazuje wyraźną 24-godzinną cykliczność, którą kieruje system regulacji okołodobowej.

System okołodobowy kontroluje liczne funkcje organizmu, z których najważniejsze to: procesy snu i czuwania, łaknienie, czynność układu pokarmowego, uwalnianie hormonów, metabolizm tkankowy, regulacja temperatury ciała oraz aktywność układu immunologicznego.

U człowieka zegar główny systemu okołodobowego znajduje się w obszarze jąder nadskrzyżowaniowych podwzgórza (SCN). Rdzeń mechanizmu zegarowego opiera się na pętli sprzężenia zwrotnego transkrypcja-translacja (TTFL), która koordynuje 24-godzinne rytmy ekspresji genów. Zegar główny wytwarza rytm endogennie, ale jednocześnie podlega regulacji zewnętrznej. Jednym z najważniejszych czynników zewnętrznych (tzw. „dawców czasu” niem. Zeitgeber) synchronizujących zegar główny z otoczeniem jest światło. Neurony SCN są połączone z siatkówką oka i odbierają sygnały obecności lub braku światła przez co endogenny rytm dobowy ulega dostrojeniu do rzeczywistej pory dnia. Fizjologicznie faza światła u większości wyższych naczelnych związana jest z przebudzeniem, aktywnością i żerowaniem, natomiast faza ciemności ze snem, brakiem aktywności i postem. Oprócz zegara głównego występują również zegary peryferyjne odpowiadające za funkcjonowanie określonych tkanek i narządów obwodowych. Są one sterowane przez>