Pelanggaran irama biologi menyebabkan penuaan pramatang kulit

Para saintis telah mempelajari peranan irama biologi harian (irama sirkadian) dalam kapasiti regeneratif sel stem kulit. Pelanggaran irama ini membawa kepada penuaan tisu pramatang dan peningkatan risiko tumor kulit, termasuk kanser.

Para saintis dari Pusat Peraturan Genomik melakukan kajian yang akan diterbitkan dalam jurnal Nature. Ia menerangkan peranan irama sirkadian, iaitu jam biologi dalaman, mengenai aktiviti penting seseorang pada siang hari, serta kesannya terhadap fungsi sel stem kulit yang bertanggungjawab untuk pertumbuhan semula kulit setiap hari.

Sel stem bertanggungjawab untuk pembaharuan sel-sel sel kulit yang berterusan, menggantikan mereka yang telah meletihkan fungsinya sebagai hasil aktiviti penting. Operasi sel stem yang betul adalah sangat penting untuk mengekalkan tisu dalam keadaan normal sepanjang kitaran hidup badan. Pada siang hari, kulit terdedah kepada pelbagai bahan berbahaya, contohnya cahaya ultraviolet pada siang hari, dan patogen, seperti bakteria dan virus. Fungsi utama kulit adalah untuk melindungi tubuh daripada patogen yang berpotensi, bertindak sebagai semacam penghalang, memisahkan badan kita dari dunia luar.

Para saintis yang mengambil bahagian dalam kajian itu mendapati bahawa aktiviti sel stem kulit dikawal oleh jam biologi dalaman, dan fungsi jam yang betul adalah perlu untuk mengekalkan tisu dalam keadaan yang sihat. Ini jam mengawal aktiviti sel-sel stem dalam apa-apa cara bahawa, sebagai contoh, pada masa pendedahan puncak kepada cahaya, sel-sel dapat melindungi diri mereka daripada sinaran berbahaya, manakala pada waktu malam dan pada waktu malam, mereka dibahagikan dan tisu vosstanavlyayut, menggantikan sel-sel rosak sihat. Oleh itu, jam biologi membolehkan sel-sel stem untuk membahagikan ketika kulit tidak terkena mungkin faktor merosakkan luar, dan tidak menjadi begitu terdedah kepada pengumpulan mutasi dalam DNA, yang boleh membawa kepada kehilangan keupayaan penjanaan semula atau meningkatkan risiko pembangunan tumor.

"Jam biologi tepat mengawal perkara duniawi sel-sel stem, supaya sistem yang menyesuaikan diri dengan keperluan tisu bergantung kepada masa hari. Jika kawalan ini terganggu, sel-sel stem mula mengumpul kerosakan DNA dan kebarangkalian penuaan sel dan perkembangan tumor kulit meningkat dengan ketara." El Salvador Aznar Benitah, penyelaras kajian.

Gen BMAL1 dan period1 / 2 bertanggungjawab untuk mengawal irama ini, mengawal selia aktiviti selular semasa proses regenerasi dan rehat. Dengan bantuan manipulasi genetik kedua-dua gen, ahli-ahli sains telah menunjukkan bahawa gangguan irama biologi dalam sel-sel kulit membawa kepada apa sel-sel stem tidak tahu apa fungsi mereka melaksanakan, dan sebagai akibatnya - penuaan selular pra-matang dan pengumpulan DNA mutan.

Irama sirkadian mengatur semua fungsi biologi kita mengikut kitaran semula jadi cahaya dan kegelapan. Hasil kajian menunjukkan bahawa regenerasi kulit, yang menghalang penuaan dan perkembangan kanser kulit, juga mematuhi irama ini. Seperti yang kita umur, irama biologi ini cenderung untuk merosot. Para saintis percaya bahawa kegagalan ini, akhirnya, boleh menyebabkan pelanggaran potensi pertumbuhan semula tisu kita dan perkembangan tumor.

Pada masa akan datang, ahli-ahli sains ingin menjalankan penyelidikan tambahan untuk memahami mengapa dengan usia jam biologi terganggu dan ada peluang untuk membangunkan kaedah untuk pemulihan irama circadian untuk melambatkan proses degenerasi tisu dan mengurangkan risiko tumor membangun.