Gen zegara biologicznego może chronić przed rakiem piersi
Nasze ciała mają wrodzony „zegar” zwany zegarem biologicznym. Nowe badanie sugeruje, że jeden gen, który pomaga regulować ten czas, może również pełnić rolę ochronną przed rakiem piersi.
Zbiór genów, które kodują różne białka występujące w wielu naszych tkankach i narządach, nasze zegary biologiczne regulują nasz rytm dobowy.
Są to zmiany behawioralne i fizjologiczne, które zachodzą w odpowiedzi na cykl dnia i nocy.
Coraz więcej badań zaczyna wiązać zakłócenia rytmu okołodobowego z różnymi zaburzeniami.
Alzheimer, migrena stresowa i rak to tylko niektóre z chorób, które są powiązane z zaburzonym zegarem biologicznym lub wadliwymi genami, które go regulują.
Związek między rakiem a rytmem okołodobowym w coraz większym stopniu staje się centralnym punktem badań medycznych.
Niedawne badanie ujawniło na przykład, że dwa geny - zwane Bmal1 i Per2 - wytwarzają promujące raka białko, gdy są „odszukane”. To, sugerują naukowcy, może wyjaśniać, dlaczego ludzie pracujący na nocne zmiany są bardziej narażeni na raka.
Teraz nowe badanie - przeprowadzone na Texas A&M University w College Station - sugeruje, że ten sam gen Per2 może mieć działanie ochronne przed powstawaniem guzów sutka.
Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Rozwój.
Rola Per2 w naszym zegarze biologicznym
Funkcją Per2, wyjaśniają autorzy nowego badania, jest regulacja rytmu dobowego występującego w każdej komórce.
Rytmami okołodobowymi steruje „zegar główny” umieszczony w mózgu. W szczególności podwzgórze mózgu zawiera centralny zegar, który składa się z ponad 20 000 neuronów zgrupowanych w strukturze znanej jako jądro nadskrzyżowane (SCN).
Główny badacz Weston Porter, profesor w Texas A&M College of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences, wyjaśnia funkcję Per2 w ramach większego mechanizmu naszego zegara biologicznego.
Wyjaśnia: „Nie tylko mamy centralny zegar [SCN], ale każda z naszych komórek ma jeden z tych zegarów peryferyjnych i są one skoordynowane z zegarem centralnym […]”.
„Kiedy budzisz się rano i widzisz światło”, dodaje prof. Porter, „światło trafia prosto do mózgu i uruchamia mechanizm molekularny, który reguluje proces (rytmu okołodobowego)”.
Okres 2 - który jest skrótem od Okresu 2 - jest odpowiedzialny za zakodowanie „negatywnego sprzężenia zwrotnego” w tym codziennym cyklu, wyjaśniają naukowcy.
Prof. Porter wyjaśnia dalej: „Mechanizmy negatywnego i pozytywnego sprzężenia zwrotnego są stale w równowadze, poruszając się w górę iw dół. Jedno jest włączone w ciągu dnia, drugie w nocy - oscylują w prawo po 24 godzinach - ale kiedy widzisz światło, resetuje je rano. ”
„Kiedy Per2 powraca, tłumi inny gen zwany BMAL lub CLOCK” - dodaje.
Per2 może powstrzymać raka piersi
Korzystając z modelu myszy do przeszczepu, prof. Porter i współpracownicy określili dodatkową rolę Per2 oprócz funkcji mierzącej czas. Tłumienie Per2 u myszy doprowadziło do nieprawidłowego rozwoju gruczołów mlecznych u gryzoni.
Jak mówi prof. Porter: „Odkryliśmy, że gruczoły te mają coś, co nazywamy rodzajem dwubiegunowego fenotypu; właściwie są w połowie drogi do raka. [Oni] już mają wiele cech, które można zobaczyć w komórce przednowotworowej ”.
Dlatego gen odgrywa kluczową rolę w różnicowaniu i rozwoju komórek gruczołu sutkowego. Ponadto większość guzów sutka ma niską ekspresję Per2 - co, jak wyjaśniają naukowcy, sugeruje, że gen zegara biologicznego może chronić przed rakiem piersi.
„Per2 funkcjonuje jako gen supresorowy guza związany z tożsamością komórki” - mówi prof. Porter. Główny badacz podzieli się również niektórymi ze swoich nadchodzących badań.
„Obecnie badamy, w jaki sposób nasze odkrycia odnoszą się do ludzi” - mówi. „Istnieją badania pokazujące związek między obniżonym poziomem Per2 a niektórymi typami raka piersi, które są bardziej inwazyjne. Dlatego uważamy, że istnieje bezpośredni związek ”.
