Motnje bioloških ritmov povzročajo prezgodnje staranje kože

Znanstveniki so preučevali vlogo dnevnih bioloških ritmov (cirkadianih ritmov) pri regenerativni sposobnosti kožnih matičnih celic. Motnje teh ritmov vodijo do prezgodnjega staranja tkiva in povečanega tveganja za razvoj kožnih tumorjev, vključno z rakom.

Znanstveniki iz Centra za genomsko regulacijo so izvedli študijo, ki bo objavljena v reviji Nature. Opisuje vlogo cirkadianih ritmov oziroma notranjih bioloških ur na človeško aktivnost čez dan, pa tudi njihov vpliv na delovanje kožnih matičnih celic, ki so odgovorne za dnevno regeneracijo kože.

Matične celice so odgovorne za nenehno obnavljanje celičnih elementov kože in nadomeščajo tiste, ki so zaradi življenjske aktivnosti že izčrpali svoje funkcionalne zmožnosti. Pravilno delovanje matičnih celic je zelo pomembno za ohranjanje tkiv v normalnem stanju skozi celoten življenjski cikel telesa. Čez dan je koža izpostavljena različnim škodljivim snovem, kot je ultravijolična svetloba, in patogenom, kot so bakterije in virusi. Glavna funkcija kože je zaščititi telo pred temi potencialnimi patogeni, saj deluje kot nekakšna pregrada, ki ločuje naše telo od zunanjega sveta.

Znanstveniki, ki so sodelovali v študiji, so odkrili, da aktivnost kožnih matičnih celic uravnava notranja biološka ura in da je pravilno delovanje te ure bistveno za ohranjanje zdravega tkiva. Ta ura uravnava aktivnost matičnih celic tako, da se na primer med največjo izpostavljenostjo svetlobi celice lahko zaščitijo pred škodljivim sevanjem, medtem ko se zvečer in ponoči delijo in obnavljajo tkivo ter poškodovane celice nadomeščajo z zdravimi. Biološka ura tako omogoča matičnim celicam, da se delijo v času, ko koža ni več izpostavljena morebitnim zunanjim škodljivim dejavnikom in ne postane tako ranljiva zaradi kopičenja mutacij v DNK, kar bi lahko povzročilo izgubo regenerativne sposobnosti ali povečano tveganje za razvoj tumorja.

»Biološka ura natančno nadzoruje časovno vedenje matičnih celic, tako da se sistem prilagaja potrebam tkiv glede na čas dneva. Če je ta nadzor moten, matične celice začnejo kopičiti poškodovano DNK, verjetnost staranja celic in razvoja kožnih tumorjev pa se znatno poveča,« pravi Salvador Aznar Benitah, koordinator študije.

Geni BMAL1 in period1/2 so odgovorni za nadzor tega ritma, ki uravnava celično aktivnost med regeneracijo in fazo počitka. Z genetsko manipulacijo obeh genov so znanstveniki dokazali, da motnje bioloških ritmov v kožnih celicah vodijo do tega, da matične celice ne vedo, katero funkcijo naj opravljajo, in posledično do prezgodnjega staranja celic in kopičenja mutirane DNK.

Cirkadijski ritmi organizirajo vse naše biološke funkcije v skladu z naravnimi cikli svetlobe in teme. Rezultati študije so pokazali, da je regeneracija kože, ki preprečuje staranje in razvoj kožnega raka, prav tako podvržena tem ritmom. S staranjem se ti biološki ritmi ponavadi porušijo. Znanstveniki verjamejo, da lahko te motnje sčasoma privedejo do motenj v regenerativnem potencialu naših tkiv in razvoja tumorjev.

V prihodnosti želijo znanstveniki izvesti dodatne študije, da bi razumeli, zakaj se biološka ura s starostjo moti in ali je mogoče razviti metode za obnovitev cirkadianega ritma, da bi upočasnili proces degeneracije tkiva in zmanjšali tveganje za razvoj tumorjev.