Современные исследования показывают, что циркадные ритмы, или внутренние биологические часы, играют ключевую роль в поддержании здоровья кишечника, пишет News Medical Live Sciences.

Они координируют деление и дифференцировку эпителиальных клеток, обеспечивая постоянное обновление тканей и сохранение гомеостаза.

В эпителии кишечника находятся кишечные стволовые клетки (ISCs), которые дают начало различным типам клеток. Их судьба и скорость деления зависят от взаимодействия циркадного ритма, клеточного цикла и ключевых сигнальных путей: Wnt, Notch и Hippo.

Эти пути регулируют баланс между размножением и дифференцировкой клеток, поддерживая стабильность эпителия.

Особое значение имеет связь между циркадным циклом и регуляцией клеточного цикла. Нарушения сна, сменная работа или джетлаг могут снижать функциональность стволовых клеток, замедлять регенерацию и нарушать стабильность тканей. В этом процессе путь Wnt выступает важным посредником: циркадные белки BMAL1 и PER2 регулируют его активность, поддерживая ритмичность деления клеток.

Сигнальный путь Notch влияет на выбор клеточной судьбы в криптах кишечника, стимулируя образование всасывающих клеток и ограничивая секреторные линии. Циркадная регуляция генов-мишеней Notch, таких как Hes1, синхронизирует деление и дифференцировку клеток с биологическими ритмами организма.

Путь Hippo контролирует рост стволовых клеток через YAP/TAZ-факторы. При сбоях циркадного ритма Hippo-сигнализация нарушается, что может привести к неконтролируемому росту клеток и повышенному риску заболеваний кишечника, включая рак.

Понимание влияния циркадных ритмов на динамику эпителиальных клеток открывает путь к новым терапевтическим стратегиям, направленным на улучшение регенерации кишечника и профилактику связанных с циркадными нарушениями заболеваний.