Alcuni ricercatori della University of South Carolina hanno messo in evidenza un nuovo meccanismo di mantenimento del tempo che si trova all’interno delle cellule epatiche che aiuta gli organi a sostenere i loro compiti e che potrebbe essere la chiave per comprendere come mai, quando il ritmo naturale viene interrotto, si sviluppano le malattie.
La doppia funzione della proteina HNF4A offre una spiegazione potenziale di malattie come diabete e tumori e chiarisce come mai queste malattie sono più diffuse tra chi soffre di disturbi del sonno, chi fa i turni la notte, chi viaggia molto subendo gli effetti del jet lag e chi vive in città.
Il ritmo circadiano è guidato da un orologio interno alle cellule, che consente agli organismi di adattarsi ai cicli diurni e notturni. Una interruzione di questo ciclo può portare nelle persone a diversi problemi di salute, come è stato dimostrato osservando il comportamento delle cellule.
Si tratta di un passo molto importante per sviluppare dei nuovi interventi medici mirati.
Gli studi epidemiologici rivelano costantemente sempre più connessione tra lo stile di vita che conduciamo oggi e il nostro orologio interno. Quando questi due si scontrano, si possono sviluppare obesità, cancro al seno e molte altre malattie importanti. Lo studio in questione va però oltre l’epidemiologia ed esplora i meccanismi della distruzione circadiana come fattore di rischio per alcune problematiche specifiche.
Lo studio compare su Proceedings of the National Academy of Sciences ed è tra i primi documenti di ricerca che proviene dal nuovo Michelson Center della USC.
Come anticipato, i ricercatori si sono concentrati sulla proteina HNF4A, coinvolta nello sviluppo embrionale di fegato, reni e intestino. Sono state esaminate le cellule del fegato e del colon di alcuni topi e di alcuni esseri umani e si è scoperto, a sorpresa, che questa proteina è intimamente legata all’orologio circadiano in questi organi. La HNF4A, in sostanza, reprima il funzionamento di quegli ingranaggi molecolari chiave che guidano i ritmi circadiani nei mammiferi.
Nel nucleo della cellula, i recettori nucleari ricevono dei segnali chimici dalla cellula stessa e si associano ad altre proteine per rilasciare dei geni specifici che regolano lo sviluppo cellulare, l’omeostasi e il metabolismo. I recettori agiscono all’incrocio dei circuiti cellulari, integrando le informazioni necessarie alla normale funzione cellulare. I recettori nucleari sono potenziali bersagli dei farmaci quando si tratta di contrastare una serie di problematiche, come i disturbi riproduttivi, l’infiammazione, il cancro, il diabete, le malattie cardiovascolari e l’obesità. I ricercatori hanno scoperto ora che l’orologio circadiano modula i cicli quotidiani delle funzioni classiche dell’HFN4A come recettore nucleare.
Nella cellula, gli ingranaggi dell’orologio risultano universali, ma le lancette sono diverse per ciascun organo, perciò l’orologio funziona in ogni cellula in modo differente. Quando sono state esaminate nel fegato le proteine specifiche di quel tessuto, si è compreso come l’HNF4A sia strettamente legata all’orologio circadiano in maniera reciproca.
Quando il gene HNF4A muta, è possibile che si sviluppi una forma rata di diabete chiamata MODY1 e la sua disregolazione dell’espressione è stata strettamente messa in relazione al cancro del fegato, con dei meccanismi finora mai compresi appieno. Oggi questa ricerca suggerisce che alla base potrebbe esserci l’interruzione dell’orologio circadiano.
Queste nuove scoperte mettono le basi per una comprensione più ampia di come il nostro stile di vita disordinato che influisce sui ritmi circadiani del nostro organismo stia in realtà contribuendo alle nostre malattie. Gli esseri umani non sono fatti per evolversi tramite continui viaggi intercontinentali, turni di notte e luci notturne. Tutto questo rappresenta una minaccia per la nostra salute.
Per maggiori informazioni: Meng Qu et al, Nuclear receptor HNF4A transrepresses CLOCK:BMAL1 and modulates tissue-specific circadian networks, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1816411115
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Articolo di generazionebio.com
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