Jüngste Forschungen an Mäusen haben gezeigt, dass molekulare zirkadiane Uhren im Gehirn und im Muskelgewebe zusammenarbeiten, um die Muskelgesundheit aufrechtzuerhalten, was die negativen Auswirkungen zirkadianer Störungen auf das Altern unterstreicht. Die Studie zeigt, dass Gehirn- und Muskeluhren harmonisch zusammenarbeiten müssen, um Muskelalterung vorzubeugen, da auch Essgewohnheiten eine entscheidende Rolle bei der Regulierung dieser Uhren spielen.
Eine aktuelle Studie an Mäusen ergab, dass molekularbiologische Uhren im Gehirn und Muskelgewebe zusammenarbeiten, um die Muskelgesundheit und die tägliche Funktion aufrechtzuerhalten. Diese Forschung könnte wichtige Erkenntnisse darüber liefern, wie Störungen des zirkadianen Rhythmus zu Gesundheitsproblemen im Zusammenhang mit dem Altern beitragen, und könnte Möglichkeiten zur Erhaltung der Muskelfunktion im Alter aufzeigen.
Das zirkadiane molekulare Uhrennetzwerk ist für die zirkadiane Physiologie und die Erhaltung der Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Es wird angenommen, dass dieses Netzwerk, das sich über alle Zellen des Körpers erstreckt, hierarchisch organisiert und vom suprachiasmatischen Kern (SCN) des Gehirns koordiniert wird, der zirkadiane Lichtsignale empfängt und autonome zirkadiane Uhren im gesamten Körper synchronisiert.
Autonome Funktionen peripherer Gewebeuhren
Allerdings können periphere Gewebeuhren auch selbstständig bestimmte externe Signale empfangen und darauf reagieren. Die Mechanismen, die dieser zirkadianen Regulierung zugrunde liegen, und ihre Rolle bei der Aufrechterhaltung der physiologischen Funktion und Gesundheit sind nicht vollständig geklärt. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Mäusen das Gen für die zirkadiane Uhr fehlt Mit Geld1 Sie zeigen Störungen des Muskeluhrrhythmus sowie vorzeitige Alterung und Muskelschwund.
Verwendung einer globalen Erzählung Mit Geld1 Ein Knockout-Mausmodell, das verhindert Mit Geld1 Ausdruck, aber es erlaubt Mit Geld1 Nachgebildete Funktion in jedem Gewebe Ihrer Wahl Arun Kumar und Kollegen untersuchten die Wechselwirkungen zwischen Gehirn- und Muskeluhren und ob eine Störung dieser Wechselwirkungen zu den extremen Auswirkungen der Muskelalterung bei Mäusen beiträgt. Kumar et al. Die Uhrfunktion wurde in drei Mauslinien durch gezielte Expression von wiederhergestellt Mit Geld1 Sie fanden heraus, dass die Wiederherstellung beider Uhren im Gehirn, im Skelettmuskelgewebe oder in beiden notwendig ist, um vorzeitiges Altern und Muskelschwäche zu verhindern, was darauf hindeutet, dass diese Gehirn-Muskel-Kommunikation für eine ordnungsgemäße Muskelfunktion und -gesundheit erforderlich ist.
Die Forscher zeigen außerdem, dass eine zeitlich begrenzte Nahrungsaufnahme während der aktiven Dunkelphase (Nacht) die Funktion der zentralen Uhr im Gehirn teilweise ersetzen und die Gesamtautonomie der Muskeluhr verbessern kann, was die Bedeutung von Essgewohnheiten für die Wechselwirkungen der molekularen Uhr unterstreicht. „Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial für eine genetische und physiologische Neuprogrammierung des intrinsischen Alterungsuhrmechanismus hin zu einem jugendlicheren Zustand und haben Auswirkungen auf Strategien zur Vorbeugung von durch moderne Lebensstile verursachten zirkadianen Rhythmusstörungen und für die Entwicklung von Behandlungen für altersbedingte Krankheiten und das Altern selbst.“ Die Autoren schreiben.
Referenz: „Gehirn-Muskel-Kommunikation verhindert Muskelalterung durch Aufrechterhaltung der zirkadianen Physiologie“ von Arun Kumar, Mireya Vaca Demper, Thomas Mortimer, Oleg Deryagin, Jacob J. Smith, Paul Petros, Kevin P. Koronovsky, Karolina M. Greco, Jessica Segalis, Eva Andres, Vera Luksova, Valentina M. Zina, Patrick Simon Wells, Antonio L. Serrano, Eusebio Berdeguero, Paolo Sassoon Corsi, Salvador Aznar Benetah und Bora Muñoz Canoves, 2. Mai 2024, Wissenschaften.
doi: 10.1126/science.adj8533