Все новости

2303

Физиология

Нейроны сетчатки глаза. Сверху (зеленый) – фоторецепторы, палочки и колбочки, преобразующие свет в нервные импульсы. Снизу – биполярные нейроны и ганглиозные клетки, посылающие сигнал в мозг

: 20.04.2017

Глазные капли от джетлага

Биологические часы (циркадные ритмы) в норме «привязаны» к суточному циклу, то есть к смене светлого и темного времени суток. Этим ритмам подчиняется множество физиологических процессов – от активности клеток иммунной системы до поведенческих реакций. Нарушения работы биологических часов могут приводить к разнообразным дисфункциям организма: расстройствам желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы, депрессиям, повышению риска развития онкологических заболеваний. За работу циркадных ритмов отвечает область мозга под названием супрахиазматическое ядро гипоталамуса. Известно, что информация о световом дне поступает в эту область мозга с сетчатки глаза, но механизм явления был обнаружен совсем недавно

Ученые из Германии, США и Великобритании выяснили, какие клетки сетчатки глаза регулируют деятельность супрахиазматического ядра гипоталамуса. Ими оказались не фоторецепторы (палочки и колбочки), как можно предположить, а залегающие в самой глубине сетчатки ганглиозные нейроны, аксоны которых формируют зрительный нерв. В этих нейронах под действием света экспрессируется пептидный гормон вазопрессин. Иннервируя супрахиазматическое ядро, ганглиозные нейроны участвуют в регуляции циркадных ритмов, «поставляя» вазопрессин в гипоталамус.

Вазопрессин широко известен как вещество, участвующее в регуляции водно-солевого баланса организма, его еще называют антидиуретическим гормоном. В центральной нервной системе вазопрессин участвует в ряде других процессов, например, в формировании социального поведения, в процессах запоминания и обучения.

Если на ганглиозные нейроны воздействовать светом в конце темной фазы суток, вазопрессина вырабатывается больше, чем в начале темной фазы или в конце светлой. Вызванное светом высвобождение вазопрессина изменяет активность гипоталамуса, усиливая в супрахиазматическом ядре экспрессию гена c-fos, одного из «ранних» генов регуляции биологических часов. Белковые продукты «ранних» генов изменяют активность «поздних» генов, непосредственно управляющих биологическими процессами в рамках циркадных ритмов.

Понимание того, как биологические часы регулируются действием света на сетчатку глаза, открывает возможности для фармакологической коррекции их сбоев, связанных со сменой часовых поясов или с работой в ночную смену. По словам ученых, когда-нибудь, возможно, удастся создать и глазные капли, которые помогут справляться с десинхронозом (джетлагом) – несовпадением внутреннего биологического ритма с «внешним».

Фото: ZEISS Microscopy. https://www.flickr.com Изменен масштаб картинки.

Подготовила Мария Перепечаева

: 20.04.2017