Օրգանիզմի ներքին ժամացույցը ոչ միայն որոշում է, թե երբ պետք է քնենք, այլև որոշում է, թե որքան արագ են վերականգնվում մեր մկանները: Northwestern Medicine-ի նոր հետազոտությունը մկների վրա, որը հրապարակվել է բժշկագիտական  Science Advances հանդեսում, ենթադրում է, որ մկանային վնասվածքներն ավելի արագ են բուժվում, եթե դրանք տեղի են ունենում օրգանիզմի բնական արթնության ժամերին:

Northwestern Medicine համալսարանին առընթեր Ֆայնբերգ բժշկական դպրոցի կենսաքիմիայի և մոլեկուլային գենետիկայի դոցենտ, հետազոտության ավագ հեղինակ Կլարա Փիքն ասում է, որ հետազոտության արդյունքները կարող են ազդեցություն ունենալ հերթափոխով աշխատողների վրա և կարող են օգտակար լինել նաև ծերացման և ճարպակալման հետևանքները հասկանալու համար:

Հետազոտությունը կարող է միաժամանակ օգնել բացատրելու, թե ինչպես են այնպիսի խանգարումները, ինչպիսին ժամային գոտիների փոփոխությունն ու ամառային ժամանակի անցումն են, ազդում ցիրկադային ռիթմերի և մկանների վերականգնման վրա, գրում է Planet Today-ը:

«Մեր բջիջներից յուրաքանչյուրը մոլեկուլային ցիրկադային ժամացույցը ձևավորող գեներ է պարունակում: Ժամացույցի այս գեները կոդավորում են տրանսկրիպցիոն գործոնների ամբողջ լրակազմ, որոնք կարգավորում են օրգանիզմում տեղի ունեցող մի շարք գործընթացներն ու դրանք համակարգում օրվա համապատասխան ժամանակի հետ: Այնպիսի բաներ, ինչպիսին քնի/արթնության պահվածքն է, նյութափոխանակությունը, մարմնի ջերմաստիճանը և հորմոնները, այդ ամենը ցիրկադային են»,- ասում է Northwestern Medicine-ի հետազոտության համահեղինակ Կլարա Փիքը:

Լաբորատորիայի նախորդ հետազոտությունները ցույց են տվել, որ մկներն ավելի արագ են վերականգնում մկանային հյուսվածքը, երբ վնասը տեղի է ունենում իրենց սովորական արթմնի ժամերին: Երբ մկները մկանային վնասվածք ստացան իրենց սովորական քնի ժամերին, ապաքինումն ավելի դանդաղ էր ընթանում:

Ընթացիկ հետազոտության ժամանակ Փիքը և նրա գործընկերները ձգտում էին ավելի լավ հասկանալ, թե ինչպես է մկանային ցողունային բջիջներում ցիրկադային ժամացույցը խթանում վերածնումը՝ կախված օրվա ժամից:

Հետազոտության համար Փիքն ու նրա գործընկերները մկների վնասված և չվնասված մկանների առանձին բջիջների հաջորդականություն են կատարել օրվա տարբեր ժամերին: Նրանք պարզել են, որ օրվա ժամն ազդում է ցողունային բջիջներում բորբոքային պատասխանների մակարդակի վրա, որոնք ազդանշան են տալիս նեյտրոֆիլներին՝ մկանների վերականգնման գործում բնածին իմունային համակարգի առաջին արձագանքողներին:

«Մենք պարզեցինք, որ բջիջների ազդանշանը շատ ավելի ուժեղ էր վնասվածքից անմիջապես հետո, երբ մկները վնասվածք ստացան արթմնի ժամանակ», - ասում է Փիքը: «Սա ուշագրավ հայտնագործություն էր և լրացուցիչ ապացույց, որ մկանների վերականգնման ցիրկադային կարգավորումը պայմանավորված է ցողունային բջիջների և իմունային բջիջների միջև փոխհարաբերություններով»:

Գիտնականները պարզել են, որ մկանային ցողունային բջիջների ժամացույցը միաժամանակ ազդել է NAD+-ի հետվնասվածքային արտադրության վրա, որը բոլոր բջիջներում հայտնաբերված կոֆերմենտ է, որն անհրաժեշտ է օրգանիզմում էներգիայի արտադրության համար և ներգրավված է հարյուրավոր նյութափոխանակության գործընթացներում:

Այնուհետև, օգտագործելով գենետիկորեն ձևափոխված մկների մոդելը, որը մեծացնում է NAD+ արտադրությունը, հատկապես մկանային ցողունային բջիջներում, թիմը պարզել է, որ NAD+-ը հրահրում է բորբոքային պատասխաններ և նեյտրոֆիլների հավաքագրում՝ նպաստելով մկանների վերականգնմանը:

Ըստ Փիքի՝ արդյունքները կարող են հատկապես կարևոր լինել ցիրկադային ռիթմի խանգարումները հասկանալու համար, որոնք առաջանում են ծերացման և ճարպակալման հետ:

«Ծերացման և նյութափոխանակության ախտանիշերի, մասնավորապես՝ ճարպակալման և շաքարախտին առնչվող ցիրկադային խանգարումները նույնպես կապված են մկանների վերականգնման նվազման հետ, - ասում է գիտնականը: -Այժմ կարող ենք հարցնել. արդյո՞ք այս ցիրկադային խանգարումներն այս պայմաններում նպաստում են մկանների վերականգնման կարողությունների վատթարացմանը: Ինչպե՞ս է դա փոխազդում իմունային համակարգի հետ:

Այնուհետև Փիքն ու նրա գործընկերները հույս ունեն ճշգրիտ որոշել, թե ինչպես է NAD+-ն առաջացնում իմունային պատասխաններ և ինչպես են այդ արձագանքները փոխվում հիվանդության դեպքում:

«Ցիրկադային կենսաբանության մեծ մասն առանձին բջիջների տեսակների և սթրեսի բացակայության դեպքում կենտրոնանում է մոլեկուլային ժամացույցի վրա, -ասում է գիտնականը: -Մինչև վերջերս մենք չունեինք տեխնոլոգիա՝ բավականաչափ ուսումնասիրելու համար, թե ինչպես են բջիջները փոխազդում: Փորձելով հասկանալ, թե ինչպես են տարբեր ցիրկադային ժամացույցները փոխազդում սթրեսի և վերականգնման պայմաններում, իսկապես նոր հետաքրքիր սահման է»: