Význam časového systému pro zdraví člověka

Abstract

Cirkadiánní systém vznikl jako adaptace na cyklicky se opakující změny podmínek pro život na Zemi, především střídání světla a tmy s periodou solárního dne. Rytmický signál vzniká v organismu na buněčné úrovni díky rytmickému spínání hodinových genů a jejich proteinových produktů. Suprachiasmatická jádra (SCN) v hypothalamu jsou hlavním cirkadiánním oscilátorem savců a řídí denní cykly fyziologických a behaviorálních procesů. V periferních tkáních fungují lokální oscilátory, které jsou neuroendokrinními signály ze SCN synchronizovány k denní době a k sobě navzájem. Pro správnou funkci organismu je nutná vzájemná synchronizace všech složek cirkadiánního systému. Nejdůležitějším synchronizátorem systému s denní dobou je světlo působící na SCN přes retinu. U některých nevidomých je vnímání světla v retině narušeno a proto nemohou být světlem synchronizováni. SCN řídí rytmické uvolňování hormonu melatoninu z epifýzy. Tento hormon zprostředkovává informaci o denní době dalším tkáním, které nejsou na světlo citlivé. Cirkadiánní systém časově řídí řadu dalších procesů, včetně cyklu buněčného dělení. Zdá se, že jednou z příčin některých nádorových onemocnění může být narušení této časové regulace. V lidské populaci byla zjištěna různá exprese a polymorfismy hodinových genů. Na základě rozšiřujících se poznatků o...

The circadian system evolved as an adaptation to cyclic changes in external conditions on Earth, mainly the alternation of light and dark with a period of solar day. The rhythmic signal is generated at the cellular level and it is controlled by rhythmic expression of clock genes and their protein products. In mammals, the hypothalamic suprachiasmatic nuclei (SCN) are the principal circadian oscillator coordinating daily cycles of physiology and behavior, while in peripheral tissues local oscillators operate. The peripheral oscillators are entrained to the daytime and also among each other, by neuroendocrine signals from the SCN. Mutual synchrony of all the circadian components is necessary for proper function of the organism. The main entraining cue of the circadian system with environment is light, which affect the SCN via retina. In a subgroup of blind people sensing the light in the retina is disturbed and their circadian system cannot be synchronized by light. The SCN controls rhythmic production of melatonin in the pineal gland. This hormone mediates the information about the daytime to other tissues in the body, which are not photosensitive. The circadian system temporally drives many processes, including the cell division cycle. It seems that disruption of the temporal regulation could contribute to...