Mateřská synchronizace během prenatálního vývoje laboratorního potkana

Abstract

Mezi cirkadiánní rytmy se řadí všechny biologické děje, které se i v neperiodickém prostředí pravidelně opakují s periodou přibližně 24 hodin. Patří mezi ně např. rytmus v pohybové aktivitě u zvířat, spánku a bdění u člověka, sekreci různých hormonů a tělesné teplotě. Tyto rytmy jsou řízeny centrálně z hypotalamických suprachiasmatických jader (suprachiasmatic nuclei, SCN). Na molekulární úrovni je pravidelnost těchto cyklů podmíněna rytmickou expresí tzv. hodinových genů v jednotlivých neuronech SCN, která je regulována pomocí transkripčně-translačních zpětnovazebných smyček. Hodinové geny jsou rytmicky přepisovány i v periferních tkáních, tyto periferní oscilace jsou však centrálně synchronizovány SCN. Jak centrální, tak periferní oscilátory jsou synchronizovány k 24 hodinovému cyklu pravidelným střídáním světlé a tmavé části dne. Cirkadiánní hodiny v SCN řídí také rytmickou expresi tzv. hodinami řízených genů a ovlivňují tak regulaci nejrůznějších fyziologických dějů. Poruchy časového řádu organismu mohou přispívat ke vzniku nejrůznějších chorob, např. k nádorovému bujení, obezitě či poruchám spánku. Cirkadiánní rytmy se u savců obecně vyvíjí postupně během fetálního až raného postnatálního období. U potkanů toto období trvá přibližně od 14. dne embryonálního vývoje po 10. den postnatálního vývoje. Během...

Under constant conditions, many biological processes repeat regularly with a period about 24 hour, i.e., exhibit circadian rhythms. For example, these rhythms are in sleep/wakefulness, locomotor activity, hormonal secretion and body temperature. In mammals, circadian rhythms are controlled centrally from the hypothalamic suprachiasmatic nuclei (SCN). At the molecular level, the periodicity of these rhythms is due to the rhythmic expression of clock genes within individual neurons of the SCN. The expression of the clock genes is controlled by transcriptional-translational feedback loops. Apart form the SCN, the clock genes are rhytmically transcribed also in various peripheral tissues. The peripheral oscillations are synchronized centrally by the SCN clock that is entrained precisely to the 24 hour day by regular changes of the light and dark period, namely by the light period of the day. The central and peripheral circadian clocks drive rhythmic expression of clock-controlled genes and thus affect many physiological processes. Malfunctions in the circadian system may contribute to development of many diseases, such as malignant growth, obesity or sleep disorders. Circadian clock in the SCN develops gradually during prenatal and early postnatal period. In the rat, this period lasts from around 14th day of...