Încălcarea ritmurilor biologice duce la îmbătrânirea prematură a pielii

Oamenii de știință au studiat rolul ritmurilor biologice zilnice (ritmul circadian) în capacitatea de regenerare a celulelor stem ale pielii. Încălcarea acestor ritmuri duce la îmbătrânirea prematură a țesuturilor și la creșterea riscului de apariție a tumorilor cutanate, inclusiv a cancerului.

Oamenii de știință de la Centrul pentru Reglementarea Genomică au realizat un studiu care va fi publicat în revista Nature. Ea descrie rolul ritmurilor circadiene, respectiv ceasurile biologice interne, asupra activității vitale a unei persoane în timpul zilei, precum și efectul asupra funcției celulelor stem ale pielii responsabile de regenerarea zilnică a pielii.

Celulele stem sunt responsabile de reînnoirea constantă a elementelor celulare ale pielii, înlocuind cele care și-au epuizat deja funcționalitatea ca urmare a activității vitale. Funcționarea corectă a celulelor stem este foarte importantă pentru menținerea țesuturilor în stare normală pe tot parcursul ciclului de viață al corpului. În timpul zilei, pielea este expusă la diferite substanțe dăunătoare, de exemplu, lumina ultravioletă în timpul zilei și agenți patogeni, cum ar fi bacteriile și virușii. Principala funcție a pielii este de a proteja organismul de acești agenți patogeni potențiali, acționând ca un fel de barieră, separând corpul nostru de lumea exterioară.

Oamenii de știință au participat la studiu, a constatat ca activitatea celulelor stem ale pielii este reglementată de ceasul biologic intern, și că este necesară buna funcționare a acestor ore pentru a mentine tesutul sanatos. Aceste ceasuri reglementează activitatea celulelor stem în așa fel încât, de exemplu, la momentul expunerii de vârf la lumina, celulele sunt capabile de a se proteja de radiațiile nocive, în timp ce în seara și noaptea, ele sunt împărțite și țesut vosstanavlyayut, înlocuind celulele deteriorate sanatoase. Astfel, ceasul biologic permite celulelor stem pentru a diviza într-un moment în care pielea nu este expus la posibilii factori dăunătoare externi, și nu devine atât de vulnerabile la acumularea de mutatii in ADN-ului, care ar putea duce la pierderea capacității de regenerare sau crește riscul de dezvoltare a tumorii.

„Ceasul biologic controla cu precizie comportamentul temporal al celulelor stem, astfel încât sistemul se adaptează la nevoile de țesut, în funcție de momentul zilei. În cazul în care acest control este perturbat, celulele stem incep sa se acumuleze deteriorarea ADN-ului și probabilitatea îmbătrânirii celulare și dezvoltarea tumorilor cutanate este crescut în mod semnificativ.“ El Salvador Aznar Benitah, coordonatorul studiului.

Genele BMAL1 și perioada 1/2 sunt responsabile pentru controlul acestui ritm, care reglează activitatea celulară în timpul fazelor de regenerare și de odihnă. Cu ajutorul manipulării genetice a ambelor gene, oamenii de stiinta au aratat ca o perturbare a ritmurilor biologice in celulele pielii conduce la ceea ce celulele stem nu știu ce funcție pe care o desfășoară, și ca o consecință - îmbătrânirea celulară prematură și acumularea de ADN-ului mutant.

Ritmurile circadiene organizează toate funcțiile noastre biologice în conformitate cu ciclurile naturale de lumină și întuneric. Rezultatele studiului au arătat că regenerarea pielii, care împiedică îmbătrânirea și dezvoltarea cancerului de piele, se supune și acestor ritmuri. Pe măsură ce îmbătrânim, acești ritmuri biologice tind să se descompună. Oamenii de știință cred că aceste eșecuri, în cele din urmă, pot duce la încălcări ale potențialului regenerativ al țesuturilor noastre și la dezvoltarea tumorilor.

În viitor, oamenii de știință doresc să efectueze cercetări suplimentare pentru a înțelege de ce cu ceasul biologic de vârstă este perturbată și există o oportunitate de a dezvolta metode pentru restaurarea ritmul circadian pentru a incetini procesul de degenerare a țesutului și de a reduce riscul de a dezvolta tumori.