Нобелевская премия по медицине 2017

Автор: | Октябрь 2, 2017
Spread the love
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Нобелевский комитет сегодня определился с лауреатами премии по физиологии и медицине 2017 года. В этом году премия снова отправится в США: награду разделили Майкл Янг из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке, Майкл Росбаш из Университета Брэндейса и Джеффри Холл из Университета штата Мэн. Согласно решению Нобелевского комитета, эти исследователи награждены «за открытия молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы».

Нужно сказать, что за всю 117-летнюю историю Нобелевской премии это, пожалуй, первая премия за изучение цикла «сон-бодрствование», как и вообще за что-либо связанное с сном. Не получил премию знаменитый сомнолог Натаниэль Клейтман, а совершивший самое выдающееся открытие в этой области Юджин Азеринский, открывший REM-сон (REM — rapid eye movement, фаза быстрого сна), вообще получил за свое достижение лишь степень PhD. Неудивительно, что в многочисленных прогнозах звучали какие угодно фамилии и какие угодно темы исследований, но не те, которые привлекли внимание Нобелевского комитета.

За что дали премию?

Итак, что же такое циркадные ритмы и что конкретно открыли лауреаты?

Если какой-то процесс, отклонившись от начального уровня, возвращается к нему же, это называется циклом, а если циклы повторяются несколько раз, говорят о ритмах. Биоритмов в организме человека — более трехсот: суточные, месячные, годовые… В своих исследованиях хронобиологи ушли уже очень далеко, поставив опыты по извлечению отдельной клетки и проанализировав ее индивидуальные ритмы. Оказалось, что маленькая клеточка продолжает жить вне организма, соотнося свою активность с устоявшимися биоритмами. Более того, активность клетки из организма человека-«совы» будет отличаться от активности взятой у «жаворонка».

Получается, что внутри каждой из триллиона человеческих клеток спрятаны часы, которые отсчитывают собственное время?

Как они работают?

Оказывается, существуют специальные «часовые гены», которые регулируют образование белков, ответственных за проявление активности. Первый такой ген нашли в геноме мушки-дрозофилы, его назвали Period, или Per. Потом стало ясно, что подобных генов несколько: BMal, Clock, Per, Cry, Rev-erbα, Rora и другие. После того как ученые научились отключать их, стало ясно, что, например, без гена Cry1 суточный цикл становится укороченным, а без Cry2 — удлиненным. Если же выключить два этих гена, животное (опыты проводились на мышах) полностью теряет чувство времени.

Выяснилось, что причины синдрома раннего засыпания или позднего просыпания также можно найти в генах. «Виновником» раннего засыпания может быть мутация в гене hРer2 (h здесь от human — человеческий), а позднее просыпание связывают с изменившимся геном hPer3.

Однако здесь речь идет о нарушениях, болезнях, а как же регулируются здоровые клетки? Процесс запускают солнечные лучи. Начинают работать центральные часы организма, расположенные в головном мозге и состоящие из двух основных элементов — супрахиазматических ядер (СХЯ) гипоталамуса и эпифиза.

Супрахиазматические ядра способны поддерживать автономный околосуточный ритм электрической активности и навязывают его внутриклеточным часам.

Внутриклеточные часы также относительно автономны: они могут поддерживать ритм активности в течение нескольких суток и даже недель при полной темноте. «Циферблат» этих часов разбит на две части, «день» и «ночь», а «стрелками» служат «превращения» белков-активаторов BMal1 и Clock. Эти белки сначала накапливаются в цитоплазме, потом переходят в ядро клетки и там прикрепляются к специальному участку на ДНК, который называется E-box.

При этом включаются в работу часовые гены Per и Cry. Это происходит рано утром. К полудню вырабатывается максимальное количество белков Per и Cry. Ночью они постепенно возвращаются в ядро и гасят активность белков BMal1 и Clock, образуя с ними прочный комплекс, что приводит к блокировке генов Per и Cry. Потом Per и Cry постепенно распадаются, высвобождаются молекулы BMal1 и Clock, чтобы начать новый суточный цикл.

Из-за того, что все органы человека синхронизированы, и существует джетлаг (синдром смены часового пояса). Из-за рассинхронизации бодрствования человека с суточным циклом Земли, как доказано во многих исследованиях, возникают различные болезни, падает иммунитет, люди чувствуют усталость.

Исследователи открыли секрет «внутренних часов клеток» и показали, как этот механизм функционирует. Автономные «внутренние часы» необходимы для адаптации и подготовки нашей физиологии для различных фаз дня, они контролируют сон, гормональный уровень, температуру и обмен веществ. Исследования показали, что хорошо работающие ритмы важны для здоровья человека.

Церемония награждения лауреатов пройдет 10 декабря — в день кончины шведского предпринимателя и изобретателя Альфреда Нобеля. Четыре из пяти завещанных им премий — в области физиологии или медицины, физики, химии и литературы — вручат в Стокгольме. Премия мира, согласно воле ее основателя, вручается в этот же день, но в Осло.
Сумма каждой премии составит девять миллионов шведских крон (миллион долларов США).

Основой для статьи послужил материал, опубликованный на сайте ria.ru

Добавлю видео обсуждения номинантов от Алексея Семихатова:


Spread the love
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Добавить комментарий