A cirkadián CLOCK-rendszer élettani és patológiai szerepe = Physiological and Pathophysiological Role of the Circadian CLOCK System

Halmos, Tamás and Suba, Ilona (2012) A cirkadián CLOCK-rendszer élettani és patológiai szerepe = Physiological and Pathophysiological Role of the Circadian CLOCK System. ORVOSI HETILAP, 153 (35). pp. 1370-1379. ISSN 0030-6002 (nyomtatott); 1788-6120 (elektronikus)

Text oh.2012.29436.pdf Restricted to Repository staff only until 30 September 2032. Download (244kB)

Abstract

Jóllehet, az élő szervezetek működésének napszaki és évszaki változása ősidők óta ismert volt, a cirkadián ritmus alaposabb ismerete és kölcsönhatásainak feltárása az utóbbi évtizedek kutatásainak eredménye. Kiderült, hogy a hypothalamus speciális régióiban, a suprachiasmaticus fotoszenzitív magcsoportban helyezkedik el a központi, „master” CLOCK, amely a fény–sötétség ~24 órás periódusa szerint működik, és a legtöbb perifériás szervben elhelyezkedő „slave CLOCK”-okhoz továbbítja utasításait. A perifériás CLOCKok autonóm működésű magokkal is rendelkeznek, így például a pancreas β-sejtjeiben is. A CLOCK-rendszer két esszenciális komponense a CLOCK és a BMAL1. A CLOCK-gének szoros kölcsönhatásban vannak az endonukleáris receptorcsaládokkal (Rev-erb-α és peroxiszómaproliferátor aktiválta receptorok), valamint a hypothalamus-hypophysis-mellékvese tengellyel, így szabályozva a stresszhez való alkalmazkodást, energiaellátást, a metabolikus folyamatokat, a szervezet immunitását. A CLOCK-rendszer működésében meghatározó szerepe van a tobozmirigyben termelődő melatoninnak. A CLOCK-szisztéma működésének feltárása a klinikum számos területén megváltoztatja a kórképek kialakulásának és terápiájának eddigi ismereteit. A legjobban feltárt területek közé tartoznak a hypertonia, a diabétesz, az onkológiai betegségek, a cardiovascularis katasztrófaállapotok, az alvási apnoe, a mozgásszervi kórképek, a mentális betegségek. A CLOCK-rendszernek szerepe van az öregedésben is. A biológiai folyamatok periodicitásának megismerése lehetővé teszi a gyógyszerek adagolásának optimális időzítését. A CLOCK-szisztéma működésének, kölcsönhatásainak további feltárása javíthatja számos kórkép terápiáját és megelőzését is. It has been well known for ages that in living organisms the rhythmicity of biological processes is linked to the ~ 24- hour light–dark cycle. However, the exact function of the circadian CLOCK system has been explored only in the past decades. It came to light that the photosensitive primary “master clock” is situated in the suprachiasmatic photosensitive nuclei of the special hypothalamic region, and that it is working according to ~24-hour changes of light and darkness. The master clock sends its messages to the peripheral “slave clocks”. In many organs, like pancreatic β-cells, the slave clocks have autonomic functions as well. Two essential components of the CLOCK system are proteins encoded by the CLOCK and BMAL1 genes. CLOCK genes are in interaction with endonuclear receptors such as peroxisoma-proliferator activated receptors and Rev-erb-α, as well as with the hypothalamic-pituitary-adrenal axis, regulating the adaptation to stressors, energy supply, metabolic processes and cardiovascular system. Melatonin, the product of corpus pineale has a significant role in the functions of the CLOCK system. The detailed discovery of the CLOCK system has changed our previous knowledge about the development of many diseases. The most explored fields are hypertension, cardiovascular diseases, metabolic processes, mental disorders, cancers, sleep apnoe and joint disorders. CLOCK genes influence ageing as well. The recognition of the periodicity of biological processes makes the optimal dosing of certain drugs feasible. The more detailed discovery of the interaction of the CLOCK system might further improve treatment and prevention of many disorders.

Actions (login required)

Edit Item