Teadlased inimkeha bioloogilise kellavärgi saladuste kallal

 (10)
Teadlased inimkeha bioloogilise kellavärgi saladuste kallal
Foto: AP

Keegi ei tea täpselt, kuidas töötavad "kellad" meie organismis. Pole aga saladus, et kui vastavad rütmid sassi lähevad, võivad tagajärjed olla hirmsad. Rikkis "kehakelladega" on seostatud sagenenud liiklusavariisid, õnnetusi, tööjõudluse kadu ja tõsiseid haigused, nende hulgas ka vähktõbe.

"Bioloogilised kellad reguleerivad peaaegu kõiki inimorganismi funktsioone," märkis USA kaitseministeeriumi sõjatehnika arendusameti DARPA biokronomeetriaprogrammi juhataja sõjaväearst Christian Macedonia. Nende kellade vastastikmõjud juhivad kõike rakkude kasvamisest ainevahetuse, vananemise ja surmani, vahendab Discovery News.

"Kui teadlased hakkavad paremini aduma, milline on ajaarvestuse roll bioloogiliste funktsioonide juures, võib see aidata kaitseministeeriumil õppida paremini alal hoidma võitlejate tervist ja lahinguvalmidust," avaldas dr Macedonia lootust.

Inimkeha kellavärgi lahtimuukimine ei morjenda aga mitte ainult sõjaväge. Näiteks peab NASA välja nuputama, kuidas aidata neid inimesi, kes ei ela Maal. 380 kilomeetri kõrgusel orbiidil tiirlevast rahvusvahelisest kosmosejaamast ISS avaneva hingematva vaatepildi hind on sõna otseses mõttes peadpööritav: päiksetõus ja loojang iga kolmveerand tunni tagant.

(Uudist illustreeribki foto päikesetõusust ISSi pardalt vaadatuna, mis leiab seal aset 16 korda päevas.)

Seotud lood:

NASA otsib praktilisi lahendusi nagu jaama varustamine siniste lampidega, mille konkreetsel lainepikkusel valgus suurendab uuringute andmeil erksust, pärssides organismis loodusliku unehormooni melatoniini tootmist, ja silmade võrkkestade stimuleerimine eesmärgiga nõristada organismi erksusvalku melanopsiini.

Kosmoseagentuuri huvi bioloogiliste rütmide vastu algab ammu enne raketi starti.

"Üks valdkondi, kus me seda kõige rohkem täheldame, on lennureisidega seotud ajavahe-sündroom (ing.k jet lag). Paljud meie inimesed reisivad lennukitega — näiteks Moskvasse või Jaapanisse —, enne kui kosmosesse treenima siirduvad," rääkis NASA arst Smith Johnson. "Keha tsirkadiaanrütme sünkrooniva tsirkadiaannihke mõjude leevendamiseks saab rakendada eredaid tulesid ja pimedust."

14 miljoni dollari suuruse uurimisstipendiumi pälvinud Duke'i ülikooli matemaatik John Harer uurib eri kehakellade tööd juhtivate geneetiliste võrgustike toimimise põhimõtteid.

"Kui raku sees on sisse lülitatud eri geenid, toimuvad seal eri protsessid. Üks huvitav asi on see, et mõni geen avaldub, s.t, lülitatakse sisse. Too omakorda on seotud järgmise geeni avaldumisega, mis omakorda lülitab veidi hiljem sisse järgmise. Siis protsess kordub, alates uuesti algusest.

See, kuidas üks geen aktiveerib järgmise või kuidas kaks või kolm geeni teevad koostööd veel ühe geeni sisselülitamiseks, on nagu imepärane, keerukas tants. Geenid ei hoia ainult kelli töös, vaid viivad täide ka mitmesuguseid juhendeid nagu DNA kopeerimine enne raku pooldumist," rääkis Harer.

"See tüsilik, väga kaunis tants on absoluutselt kriitilise tähtsusega. Vähk polegi ju sisuliselt muud kui antud tantsu sammude sassiminek. Kui rakkude pooldumise tsükkel töötab valesti, ongi tulemuseks vähktõbi," osutas Harer.

Tsirkadiaankellal, mida suurel määral mõjutavad valgus ja pimedus, on samasugused mehhanismid. Üheskoos kujutavad bioloogilised kellad endast matemaatilist väljakutset teadlastele, kes püüavad konstrueerida mudeleid sellest, mis kehas toimub ja kuidas mitmed eri süsteemid omavahel koostööd teevad.

"Nii tekib võimalus asju selgitada — näiteks seda, miks kõikuvate unegraafikutega inimestel esineb tõenäolisemalt teatud haiguseid nagu vähktõved, või miks unehäiretega inimestel on häiritud ka ainevahetus," rääkis Harer. "Võib-olla on tsirkadiaankellade ja rakusarnaste kellade toimimise vahel otsene vastastikune seos."

Täpsed mudelid aitaksid omakorda kaasa bioloogide pingutustele leida viise bioloogiliste kellade taastamiseks, remontimiseks või täiustamiseks.

DARPA sõnutsi võib see osutuda võtmetähtsaks võitlejate abistamisel lahingus, traumade ravimise kvaliteedi tõstmisel ja haiguste ravimehhanismide lahtiharutamisel.

"DARPA programmi muudavad ainulaadseks nii valitud lähenemisnurk kui mastaabid. Kronobioloogia keskendub enamasti 24 tunni mastaapides toimivatele tsirkadiaankelladele," osutas Macedonia. "Me ei taha seirata pelgalt bioloogilist ajastamist, vaid pigem seda prognoosida."

Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!

Kasutad reklaamiblokeerijat.

Sisu mugavamaks tarbimiseks
telli Delfi Kogupakett või reklaamivaba pakett.

Kogupakett
1€ / kuus*
Sisaldab 11 Eesti tippväljaande tasulist sisu, vähem bännerreklaame, saad jagada kuni 4 kasutajaga.
* Esimene kuu 1 €, edasi 9,99 €
Reklaamivaba pakett
2,99€ / kuus
Saad lugeda tasuta sisu ilma bännerreklaamideta. Ei sisalda tasulise sisu lugemisõigust.
 
Lisan erandi. Vaata AdBlock juhist siit
ja AdBlock Plus juhist siit.
Mõistame, et käid meie juures uudiseid lugemas, mitte reklaame vaatamas. Reklaamidest sõltub meie sissetulek ja see võimaldab meil pakkuda sulle soodsalt head ajakirjandust.