Введение в хронобиологию Лекция 5. 03. 10.

Введение в хронобиологию Лекция 5. 03. 10. 2016 Тема: 1. Окончание клеточно-молекулярных осцилляторов; 2. Тканевые пейсмекеры: сетчатка, СХЯ-АРК, эпифиз, печень

1. 2. Осцилляторы цитоплазмы

Циклы Clock и циклы окисления PR Х

The Pentose Phosphate Pathway Regulates the Circadian Clock (Rey et al. , 2016)

2. Тканевые пейсмекеры 1. Светочувствительные: кожа (+фибробласты) и сетчатка (колбочки и меланопсин-содержащие ганглиозные нейроны); 2. Супрахиазматические ядра гипоталамуса как «мастер- clock » : — зоны ядра; — основные «входы» и «выходы» ; — ретроградное и поступательное движение «Са-й волны» между нейронами зон «входа» и «выхода» .

СХЯ мыши

Зоны СХЯ РАСАР, глутамат Сетчатка: ЛКТ: ДА

СХЯ как master-clock: 1. нейроны СХЯ in vitro м !независимые циркад ритмы по ИА и экспрессии clock -генов; 2. Условия ритмичной активности СХЯ нейронов: значит-я деполяризация, !!уровни i/c Ca, ц. АМФ; 3. В СХЯ-сети синапт взаимодействия синхрон-ют (Са-волна) и усиливают(ретро/антерогр) клет-е осцилляции, форм-я специф для разных зон СХЯ паттерны осцилляций по фазам и амплитуде; 4. Вентр. СХЯ с входом от сетчатки и VIP -нейронами, важны для синхронизации нейронов и зон ядра между собой и с циклом свет/тьма; 5. Фото-вход в СХЯ и Метаб входы(от их «интегратора» АРК) изм взаимодействия и фазу клеточных осцилляторов.

АРК ПВЯ гипофиз СНС н/пкожа сетча тка внс

Функции АРК, ПВЯ и Эпифиза • факторы регуляции активности эпифиза; • эпифиз в регуляции сна и бодрствования; • АРК : метаболический центр; функции АРК в циркадианных и сезонных ритмах; • ПВЯ: регуляция энергетического обмена и осморегулирующего поведения. • Взаимодействие АРК, ПВЯ и Эпифиза с СХЯ у дневных и ночных животных. • ГПТ как гомеостат Тэнд.

Эпифиз, его регуляция и основные гормоны • Факторы регуляции: • Смена «свет- его отсутствие» ; • Изменение эл/магн поля Земли и магнитосферы; • Входы от структур, регулирующих Е-обмен: • СНС • СХЯ, ПВЯ

Мт — хронобиотик

Мт снижает показатели диабета 2 (Са rdinal et al. , 2013. Int. J. Mol. Sci. 2013, 14(2), 2502 -2514;

Печень как тканевой метаболический пейсмекер: • Метаболические процессы как временные: преобладают ультрадианные ритмы (рис по АК); • С lock- белки в печени; • Специфика орфан-рецепторов печени как регуляторов Т-процессов.

Rhythmicity in metabolic subpathways. Eckel-Mahan K L et al. PNAS 2012; 109: 5541 -5546 © 2012 by National Academy of Sciences

Системы синхронизации клеточно-молекулярных и тканевых генераторов Т-процессов: • Фото-зависимая • Пищевая ( FEO) • Термочувствительная • Гормональная • Временная

Благодарю за внимание!

Вариант 1. • 1. Подчеркните те изменения в организме, к-рые отражают воздействия Т: — изменения объема информации, р. Н, — энергетического потенциала, — метаболизма; • 2. Что называем биологическим временем: — изменения температуры окр среды; — фазы Луны; — совокупность Т- процессов, генерируемых в организме; — 3. Какой из белков часовых генов обладает макс фото- и магнеточувствительностью?

• Вариант 2. • 1. Чем отличается Тэнд от астрономического времени? – напишите. • 2. У кого Тэнд будет быстрее: • — у мышки; — у слона; у ночных животных или у дневных? – подчеркнуть • 3. Какие факторы могут действовать на промоторы генов ключевых ферментов метаболизма и вызывать их транскрипцию (подчеркнуть): • — свет, -глюкоза, — Са 2+, clock- белки?

• Вариант 3. • 1. Укажите клеточно-молекулярные циркадианные осцилляторы: …. • 2. Почему первые фоточувствительные внутриклеточные молекулы обладали антиоксидантной активностью? — написать. • 3. Подчеркните, какой греческий философ впервые утверждал, что Вечность и Время – разные категории: • Гераклит, Зенон, Пифагор, Платон, Аристотель.