Нове дослідження, опубліковане в Nature Communications, повідомляє про один шлях, який синхронізує годинник печінки з центральними годинами, і про що спостерігається залученні фізіології печінки на різних рівнях.
Як вплив світла, так і споживання їжі визначають циркадні ритми організму. Центральний кардіостимулятор в головному мозку розташований в супрахіазматичних ядрах (SCN) гіпоталамуса і реагує на цикл впливу світла і темряви.
Периферичний годинник слідують тим же ритмам через нейроендокринні і метаболічні сигнальні шляхи, що реагують на центральний кардіостимулятор. сюди входять годинник печінки, які негайно реагують на зміни часу прийому їжі або цикл швидкого харчування.
Якщо харчування обмежена певним тимчасовим інтервалом протягом дня, званим годуванням з обмеженням часу дня / сну (DRF), цикл печінки зміщується в бік цього періоду протягом одного тижня. Це впливає як на годинник печінки, так і на процес транскрипції, тоді як метаболічні шляху у мишей, мабуть, чи не порушені.
Добові ритми повсюдного розщеплення білків печінки впливають на метаболізм жирних кислот, глюкози і факторів росту. Амінокислоти, жирні кислоти і енергетичні шляхи регулюються ацетилюванням, яке реагує на харчування з обмеженням часу сну (NRF), під час якого прийом їжі дозволений тільки протягом певного періоду часу вночі.
У поточному дослідженні використовувався мультимікробний підхід для вивчення добових ритмів білків печінки, а також чотирьох ПТМ і ліпідного циклу. Цей підхід включав використання спеціальної методики ліпідоміки для вимірювання добової ритмічності рівнів ліпідів у мишей, які отримували обмежене за часом харчування (TRF).
Розуміння того, як обмежене за часом харчування (TRF) впливає на фізіологію печінки і обмін речовин, важливо для визначення його потенційної користі для здоров’я. У попередніх дослідженнях повідомлялося, що печінкові годинник і печінкові транскриптоми швидко реагують на DRF; проте це залучення відсутня в метаболоме печінки. У поточному дослідженні це було додатково вивчено з використанням п’яти PTM з відповідною протеомікою.
Більше 40% фосфо- і убіквітіл-білків були ритмічними на додаток до більш ніж 30% всіх білків. Приблизно кожен сьомий N-глікозильований білок також був ритмічним, тоді як тільки кілька сукцинілових білків демонстрували таку поведінку.
Фосфорилювання білка легко реагує на циркадні годинник печінки. Це можна порівняти з сукцинілюванням білка, яке суперечить циркадної регуляції мітохондріальних процесів і найменше реагує на циркадні годинник печінки.
Більше 30% ліпідів також були ритмічними і, мабуть, підтримували добові ритми поведінки і метаболізму. Циркадні годинник реагують на TRF, встановлюючи добовий ритм метаболізму жирних кислот, як показано при картированню ліпідомних зв’язків і зв’язків на рівні генів.
Результати дослідження дають важливу інформацію про те, як циркадні годинник регулюють процеси організму в нормальних і патологічних станах. Проте, необхідні додаткові дослідження, щоб зрозуміти вплив інших ПТМ і виключити заважають ефекти сильних добових ритмів інших клітинних популяцій, які не притаманних печінки, таких як лейкоцити.
Матеріали новинного характеру не можна прирівнювати до призначення лікаря. Перед прийняттям рішення порадьтеся з фахівцем.
