Почти 300 лет исследователям известно, что температура тела подчиняется суточному, или 24-часовому ритму, с пиком в течение дня и минимумом в ночное время. Преимущество этого контроля во время эволюции могло заключаться в сохранении энергии во время сна, потому что поддержание температуры тела выше окружающей температуры требует производства тепла за счет метаболических процессов внутри тела. Но также очень важно иметь возможность адаптироваться к изменениям температуры окружающей среды, независимо от времени суток.
Это ПЭТ-сканирование мыши, показывающее, что ее коричневый жир имеет зеленый и красный цвет из-за высокого метаболизма.
Предоставлено: Захари Герхарт-Хайнс, Дэниел Прима и Митч Лазар, медицинский факультет Перельмана, Университет Пенсильвании.
Ссылки по теме
Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Однако механизм, отвечающий за координацию суточного ритма температуры тела и адаптацию к экологическим проблемам, неизвестен. Теперь лаборатория Митчелла А. Лазара, доктора медицины, доктора философии , директора Института диабета, ожирения и метаболизма в Медицинской школе Перельмана при Университете Пенсильвании, объясняет в Nature, как ритмы температуры тела синхронизируются, сохраняя при этом способность к адаптации. к перепадам температуры окружающей среды независимо от времени дня и ночи.
«В нашем современном обществе еды предостаточно, и для большинства людей экономия калорий в ночное время вряд ли будет преимуществом», - говорит Лазар. «Если этот же механизм существует у людей, и мы сможем безопасно нацелить его, у нас может быть новый способ борьбы с ожирением и связанными с ним состояниями, такими как диабет и болезни сердца».
Команда Лазара, в том числе ведущий автор Захари Герхарт-Хайнс , доктор философии. , обнаружили, что способность мышей противостоять воздействию низких температур была выше в 5:00 утра, когда мыши бодрствуют, по сравнению с 17:00, когда они обычно спят.
Было обнаружено, что эта ранее нераспознанная циркадная восприимчивость к холоду контролируется белком Rev-erb альфа, который является молекулярным компонентом механизма биологических часов организма. Действительно, мыши, у которых отсутствует альфа-белок Rev-erb, имели аналогичную переносимость холода в течение 24-часового дня, а также утратили физиологический циркадный ритм температуры тела. Коллектив авторов из Пенна представляет широкий круг специалистов, включая физиологов, изучающих физиологию бурого жира, и тех, кто исключил дрожь как механизм объяснения полученных результатов, а также рентгенологов, занимающихся ПЭТ-сканированием экспериментальных мышей.
Команда Пенна пришла к выводу, что Rev-erb alpha действует как фокус для повышения и понижения температуры тела и необходим для установления и поддержания основного температурного ритма тела, обеспечивая при этом способность адаптироваться к требованиям окружающей среды, связанным с непредсказуемыми изменениями температуры окружающей среды.
