Đồng hồ sinh học: Các bộ phận cơ thể phản ứng với ngày và đêm độc lập với não bộ

Đó là một trong những bước tiến từ 2 nghiên cứu mới của Đại học California, các nhà khoa học của Irvine hợp tác với Viện nghiên cứu sinh học ở Barcelona, Tây Ban Nha.

Các nghiên cứu này được công bố ngày 30/5 trên tạp chí Cell. Nghiên cứu đã sử dụng những con chuột được lai tạo đặc biệt để phân tích mạng lưới đồng hồ bên trong điều chỉnh quá trình trao đổi chất. Mặc dù các nhà nghiên cứu đã nghi ngờ rằng các đồng hồ sinh học khác nhau của cơ thể có thể hoạt động độc lập với đồng hồ trung tâm ở vùng dưới đồi của não, nhưng trước đây không có cách nào để kiểm tra được lý thuyết đó - ông Cameron Sassone-Corsi, giám đốc Trung tâm Dịch tễ học và Chuyển hóa của UCI và cao cấp, tác giả của một trong những nghiên cứu cho hay.

Để vượt qua trở ngại đó, các nhà khoa học đã tìm ra cách vô hiệu hóa toàn bộ hệ thống sinh học của chuột, sau đó khởi động đồng hồ cá nhân. Đối với các thí nghiệm được báo cáo trong các bài báo về Tế bào, họ đã kích hoạt đồng hồ bên trong gan hoặc da.

“Kết quả khá đáng ngạc nhiên”, Sassone-Corsi, giáo sư hóa học sinh học Donald Bren nói. “Không ai nhận ra rằng gan hoặc da có thể bị ảnh hưởng trực tiếp bởi ánh sáng.”

Ví dụ, mặc dù đã tắt tất cả các đồng hồ cơ thể khác, bao gồm cả đồng hồ não trung tâm, gan biết thời gian là gì, phản ứng với sự thay đổi ánh sáng khi ngày chuyển sang đêm và duy trì các chức năng quan trọng, như chuẩn bị tiêu hóa thức ăn vào giờ ăn và chuyển đổi glucose thành năng lượng.

Bằng cách nào đó, đồng hồ sinh học của gan đã có thể phát hiện ánh sáng, có lẽ thông qua tín hiệu từ các cơ quan khác. Chỉ khi những con chuột bị ở bóng tối liên tục, đồng hồ của gan mới ngừng hoạt động.

Trong các nghiên cứu sắp tới, các nhà nghiên cứu của UCI và Barcelona sẽ can thiệp vào các đồng hồ bên trong khác để xem các cơ quan khác nhau giao tiếp với nhau như thế nào.

“Ý nghĩa trong tương lai của những phát hiện của chúng tôi là rất lớn. Với những con chuột này, giờ đây chúng ta có thể bắt đầu giải mã các con đường trao đổi chất kiểm soát nhịp sinh học, quá trình lão hóa và sức khỏe nói chung”, Sassone-Corsi nói.

Trong các nghiên cứu trước đây, Sassone-Corsi đã kiểm tra làm thế nào đồng hồ sinh học có thể được tua lại bởi các yếu tố như thiếu ngủ, chế độ ăn uống và tập thể dục. Tiếp xúc với máy tính, tivi hoặc đèn điện thoại di động ngay trước khi ngủ cũng có thể làm xáo trộn đồng hồ bên trong.

Theo Sassone-Corsi, vì lối sống hiện đại, hệ thống sinh học của mọi người dễ bị nhầm lẫn. Đổi lại, điều đó có thể dẫn đến trầm cảm, dị ứng, lão hóa sớm, ung thư và các vấn đề sức khỏe khác. Các thí nghiệm trên chuột có thể phát hiện ra các cách để làm cho đồng hồ bên trong của con người “bớt sai lệch”.

Các nhà nghiên cứu khác của UCI tham gia vào các nghiên cứu bao gồm Kevin B. Koronowski, Jacob G. Smith, Muntaha Samad, Siwei Chen, Christophe N. Magnan và Pierre Baldi. Công trình này được hỗ trợ bởi Viện Y tế Quốc gia, Quỹ Novo Nordisk, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng, Bộ Kinh tế và Năng lực cạnh tranh của Tây Ban Nha, Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu và chính phủ Catalonia, trong số các nguồn tài trợ khác.

Phương Ly