Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Các nhà khoa học phát hiện ra cơ chế điều chỉnh đồng hồ sinh học (04/04/2014)

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Manchester, Anh đã khám phá ra một cơ chế mới điều chỉnh cách đồng hồ sinh học phản ứng với những thay đổi môi trường. Phát hiện này đã được công bố trên Tạp chí Current Biology, có thể cung cấp giải pháp làm giảm các ảnh hưởng bất lợi do làm việc theo ca thường xuyên và các chuyến bay dài.

Kết quả nghiên cứu tiết lộ enzym casein kinase 1epsilon (CK1epsilon) kiểm soát dễ dàng việc điều chỉnh đồng hồ sinh học theo các yếu tố môi trường như ánh sáng và nhiệt độ.

Đồng hồ sinh học bên trong cơ thể được tìm thấy ở hầu hết tất cả các loài trên hành tinh. Ở động vật có vú như con người, đồng hồ sinh học có trong gần như mọi tế bào và mô trong cơ thể và sắp đặt nhịp sinh học trong chức năng sinh lý của con người gồm có các mô hình ngủ/thức và trao đổi chất.

TS David Bechtold, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: Trung tâm của đồng hồ sinh học là một tập hợp các phân tử phức tạp, mà tương tác của chúng cung cấp điều chỉnh mạnh mẽ và chính xác trong 24h. Quan trọng, đồng hồ sinh học của con người được duy trì đồng bộ với môi trường bằng cách phản ứng với thông tin về ánh sáng và bóng tối.

Nghiên cứu xác định một cơ chế mới, qua đó, đồng hồ sinh học của con người phản ứng với các đầu vào của ánh sáng. Trong nghiên cứu, chuột bị thiếu enzym CK1epsilon, một thành phần của đồng hồ sinh học, có thể chuyển sang môi trường sáng-tối mới (rất giống những gì phải trải qua với công việc làm ca hoặc chuyến bay đường dài) nhanh hơn mức bình thường.

Nhóm nghiên cứu còn chỉ rõ, thuốc ức chế enzym CK1epsilon, có khả năng làm tăng tốc độ phản ứng với thay đổi của chuột bình thường và tốc độ thích ứng nhanh hơn với môi trường mới đã làm giảm thiểu các rối loạn chuyển hóa gây ra do sự thay đổi thời gian.

Theo TS Bechtold, xã hội hiện đại đặt ra nhiều thách thức đối với sức khỏe và hạnh phúc của con người, những yếu tố được xem là phổ biến như làm việc theo ca, thiếu ngủ và chuyến bay đường dài phá vỡ đồng hồ sinh học. Hiện nay rõ ràng sự rối loạn của đồng hồ sinh học đang làm tăng tác động và mức độ nghiêm trọng của các bệnh như béo phì và tiểu đường.

Về mặt di truyền, con người không thích ứng nhanh với làm việc theo ca hoặc các chuyến bay đường dài, vì thế, đồng hồ sinh học được điều chỉnh để chống lại những thay đổi nhanh này. Hiện nay, con người phải khắc phục những hạn chế đó và có bằng chứng rất rõ ràng cho thấy, việc phá vỡ đồng hồ sinh học gây hậu quả tiêu cực đến sức khỏe của con người.

Khi nghiên cứu này tiến triển về mặt lâm sàng, các nhà khoa học có thể làm tăng khả năng thích ứng của đồng hồ sinh học với việc làm theo ca và quan trọng là hiểu được rằng sự thích ứng kém của đồng hồ sinh học góp phần ra sao vào việc gây ra các bệnh như tiểu đường và viêm mãn tính.

Nguồn: www.vista.vn (Theo Esciencenews)