Upload
elvis-young
View
51
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Časový systém: Cirkadiánní rytmy. Helena Illnerová Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i. CIRKADIANNÍ RYTMY. ve spánku – bdění v tělesné teplotě v chování v příjmu pití a potravy v tvorbě hormonů v metabolismu ve složení moči v zapínání a vypínání genů. SUBJEKTIVNÍ NOC. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Časový systém:Časový systém:Cirkadiánní rytmyCirkadiánní rytmy
Helena IllnerováHelena Illnerová
Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.
CIRKADIANNÍ RYTMYCIRKADIANNÍ RYTMY
ve spánku – bděníve spánku – bdění v tělesné teplotěv tělesné teplotě v chovánív chování v příjmu pití a potravyv příjmu pití a potravy v tvorbě hormonův tvorbě hormonů v metabolismuv metabolismu ve složení močive složení moči v zapínání a vypínání v zapínání a vypínání
genůgenů
SUBJEKTIVNÍSUBJEKTIVNÍ NOC NOC
VEČER:VEČER: ospalost vzrůstáospalost vzrůstámelatonin vzrůstámelatonin vzrůstátělesná teplota klesátělesná teplota klesá
RÁNO: RÁNO: kortizol vzrůstákortizol vzrůstámelatonin klesámelatonin klesátělesná teplota vzrůstátělesná teplota vzrůstá
SHODNE SE VŽDYSHODNE SE VŽDYSUBJEKTIVNÍ NOCSUBJEKTIVNÍ NOCse skutečnou nocí?se skutečnou nocí?
Tau > 24 hod.: NUTNÉ DENNÍ PŘEDBĚHNUTÍ
Tau < 24 hod.: NUTNÉ DENNÍ ZPOŽDĚNÍ
Vnější perioda T = 24 hod.
Synchronizace: Tau* = 24 hod.
SYNCHRONIZACE SVĚTLEM
• Světlo zvečera a v první polovině noci zpožďuje fázi rytmů
• Světlo ve druhé polovině noci a zrána způsobuje předběhnutí fáze rytmů
• Světlo během subjektivního dne nemění fázi rytmů
THE PINEAL GLAND:
SEROTONIN
N-ACETYLSEROTONIN
MELATONIN
N-ACETYLTRANSFERASE
HYDROXYINDOL-O-METHYLTRANSFERASE
DEN 0 DEN 1
ČAS (HOD.)
HODINOVÉ GENY SAVCŮ
ClockBMal 1 (Mop 3), BMal 2Per 1, Per 2 (Period)Cry 1, Cry 2 (Cryptochrome)Rev – Erb αCK1 Є CK1 δ (kasein kinase)
GENY KONTROLOVANÉ HODINAMI
Per 3AVP (arginin vasopresin)Dbp (D-element binding protein)
translace
+ ++ +++- DNA - - DNA - - DNA – + ++ +++
mRNA(PER mRNA) protein biologických hodin
modifikace ?transkripce
DNA(gen PER)
modifikovaný proteinbiologických hodin
přenos proteinu do jádra: dimerizace ?
geny kontrolované hodinami
měřitelné výstupní rytmy
Jsou hodinové geny Jsou hodinové geny zodpovědné zazodpovědné zaCHRONOTYPY?CHRONOTYPY?
Skřivánci versus sovy?Skřivánci versus sovy?
VIDĚNÍ x SYNCHRONIZACE
FOTORECEPTORY Tyčinky a čípky Gangliové buňkyv retině v retině
FOTOPIGMENT Rodopsin Melanopsin
Optické nervy RHT, GHT
Zraková kůra SCN; ?
GLUTAMÁTGLUTAMÁT cAMP; cGMP; Ca ionty; NOcAMP; cGMP; Ca ionty; NO C-FOS; pCREB; PER1; PER2C-FOS; pCREB; PER1; PER2
Hierarchie cirkadiánního systému
S C NSvětloMelatoninNPY
Glukokortikoidy
Omezený příjem potravy
ledviny srdce pankreasplícejátra
SYNCHRONIZACE SCN: - SYNCHRONIZACE SCN: - světlemsvětlem
SYNCHRONIZACE SYNCHRONIZACE PERIFÉRIE:PERIFÉRIE:
- z SCN z SCN - potravoupotravou- kortikoidykortikoidy- ??
PERIFERNÍ ORGÁNY JAKO HODINY
- Oscilace i v orgánové kultuře- Různé periody a fáze- Přetrvání oscilací in vitro i po lézi SCN - Vymizí oscilace in vivo po lézi SCN?
ORGÁNY JSOU SAMY HODINAMI, ALE SCN MÁ FUNKCI KOORDINAČNÍ
A SYNCHRONIZAČNÍ
AŽ 10% GENAŽ 10% GENŮŮ V ORGÁNECH V ORGÁNECH EXPRIMOVÁNO RYTMICKY:EXPRIMOVÁNO RYTMICKY:
- GENY HODINOVÉGENY HODINOVÉ- GENY BUNĚČNÉHO DĚLENÍGENY BUNĚČNÉHO DĚLENÍ- GENY PRO APOPTÓZUGENY PRO APOPTÓZU- GENY SPECIFICKÉ PRO GENY SPECIFICKÉ PRO
ORGÁNYORGÁNY
Částečnáhepatektomie
Přesýpacíhodiny
Go
G1
S
M
G2
Nárůstjater
HODINYBUNĚČNÉHOCYKLU
HODINYCIRKADIÁNNÍ
CDC 2CYKLIN B
CDC 25
WEE 1
BMAL 1CLOCK
REV-ERBQ
CRY 1, 2PER 1, 2
NÁDOROVÉ BUJENÍ
• PER2 Bmal1/Clock c Myc
• PER2 p53 apoptóza
• Slabý cirkadiánní systém
METABOLOCKÉ PORUCHY – METABOLOCKÉ PORUCHY – OBEZITAOBEZITA
- V příjmu potravy (night eating V příjmu potravy (night eating syndrom)syndrom)
- V rovnováze rytmu leptinu, V rovnováze rytmu leptinu, ghrelinu, insulinu (např. při ghrelinu, insulinu (např. při nedostatku spánku)nedostatku spánku)
- Ve ztrátě chuti k jídlu (Clock Ve ztrátě chuti k jídlu (Clock mutantní myši)mutantní myši)
PORUCHY RYTMICITYPORUCHY RYTMICITY Volný běhVolný běh DSPSDSPS ASPSASPS Fragmentace časového systémuFragmentace časového systému Poruchy spánkuPoruchy spánku Zvětšené riziko nádorůZvětšené riziko nádorů Metabolické poruchy Metabolické poruchy
CHRONOBIOLOGIECHRONOBIOLOGIEMolekulární biologie
Neurobiologie
Etologie
Pracovní lékařství
Sportovní lékařství
Psychologie
Psychiatrie
Neurologie
Onkologie
Endokrinologie
The wonder of the world,The wonder of the world,
the beauty and the power,the beauty and the power,
the shapes of things,the shapes of things,
their colour, lights and shades.their colour, lights and shades.
These I saw.These I saw.
Look ye also while life lasts.Look ye also while life lasts.