Johns Hopkins Forscher berichten, dass sie ein Protein essentiell für die Bildung des winzigen Hirnregion in Mäusen , die den Schlaf - Wach-Rhythmus und andere sogenannte circadiane Rhythmen Koordinaten identifiziert.
Durch das Deaktivieren des Gens für das Schlüsselprotein bei Versuchstieren waren die Wissenschaftler auf dem Mechanismus, durch den die Hirnregion , als suprachiasmatischen Kern oder SCN bekannt ist, wird der Körper die Master-Clock , während der Embryo entwickelt sich nach Hause .
Die Ergebnisse ihrer Experimente , in Cell Reports Online berichtet , sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu verstehen, wie eine bessere Verwaltung die störenden Auswirkungen von Schichtarbeitern sowie Behandlung von Menschen mit Schlafstörungen erlebt , sagen die Forscher.
" Schichtarbeiter in der Regel höhere Raten von Diabetes , Übergewicht, Depression und Krebs. Viele Forscher glauben, dass ist irgendwie ihrer unregelmäßigen Tagesrhythmus an den SCN verbunden und so ", sagt Seth Blackshaw , Ph.D., Associate Professor in der Abteilung für Neurowissenschaften und dem Institut für Zelltechnik an der Johns Hopkins University School of Medicine . "Unsere neue Forschung wird uns helfen, und andere Forscher isolieren die spezifischen Auswirkungen des SCN auf Säugetier Gesundheit. "
Blackshaw erläutert, dass jede Zelle im Körper hat seine eigene "clock" , die Aspekte regelt , wie die Rate des Energieverbrauchs . Der SCN ist die Master-Uhr , die diese individuellen Zeitmesser synchronisiert , so dass beispielsweise fühlen sich die Menschen schläfrig in der Nacht und wach während des Tages, sind hungrig zu den Mahlzeiten , und werden für die Energie Zustrom , die Fettzellen nach dem Essen trifft vorbereitet. " Eine einzigartige Eigenschaft des SCN ist, dass , wenn seine Zellen werden in einer Schale aufgewachsen , dass sie schnell zu synchronisieren ihre Uhren mit jedem eine andere ", sagt Blackshaw .
Aber während Beweise wie diese Forscher gaben eine Vorstellung von der SCN Bedeutung , sie nicht vollständig seine Rolle abgesehen davon, dass der körper andere Uhren oder von anderen Teilen des Gehirns gehänselt.
Die Johns Hopkins -Team suchte nach Möglichkeiten, durch gezielte und Deaktivieren bestimmter Gene, die nur die Bildung des SCN Uhr stören knock down SCN -Funktion. Sie analysierten , welche Gene wurden in verschiedenen Bereichen der Entwicklung von Gehirn der Maus zu denen, die " eingeschaltet ", wurden erst im SCN identifizieren aktiv. Einer der "Treffer" war Lhx1 , ein Mitglied einer Familie von Genen, deren Proteinprodukte beeinflussen die Entwicklung , indem die Aktivität anderer Gene . Wenn die Forscher ausgeschaltet Lhx1 im SCN von Maus-Embryonen , die Erwachsenen Mäusen keine Unterscheidungs biochemische Signaturen im SCN von normalen Mäusen gesehen .
Die genetisch veränderten Mäuse verhielten sich anders , auch. Ein anderer Teil fiel in ein Muster von zwei bis drei separate Zyklen von Schlaf und Aktivität pro Tag , im Gegensatz zu den einzelnen Tageszyklusbei normalen Mäusen gefunden , während andere " Rhythmen waren völlig unorganisiert , sagt Blackshaw . Obwohl ein SCN in mutierten Mäusen vorhanden ist, kommuniziert er schlecht mit Uhren anderer Stelle im Körper .
Blackshaw sagt , er erwarte , dass die mutierten Mäusen wird ein nützliches Werkzeug bei der Suche nach , ob gestört Signalisierung von der SCN tatsächlich zu den gesundheitlichen Problemen, die Arbeiter Erfahrung verschieben zu beweisen, und wenn ja, wie dies geschehen könnte . Obwohl Mausmodelle nicht in vollem Umfang für die menschliche Krankheit zu korrelieren , ist ihre biochemische und genetische Make-up eng aufeinander abgestimmt .
Blackshaw Team plant auch weiterhin die Untersuchung der biochemischen Kette der Ereignisse rund um die Lhx1 Protein zu bestimmen, welche Proteine die Lhx1 Gen zu aktivieren und welche Gene es wiederum direkt ein- oder ausschaltet . Diese Gene könnten an der Wurzel des geerbten Schlafstörungen sein , Blackshaw sagt , und die Proteine sie machen könnten , die als Ausgangspunkte für die Entwicklung neuer Medikamente zur Behandlung beweisen, Schlaflosigkeit und selbst jetlag .