Το βιολογικό ρολόι δεν μας βοηθάει μόνο να κοιμόμαστε και να ξυπνάμε. Έχει την ιδιότητα να προσαρμόζει με απόλυτη ακρίβεια τις φυσιολογικές μας ανάγκες στις διαφορετικές φάσεις της ημέρας.
Η ζωή στη Γη είναι προσαρμοσμένη στην περιστροφή του πλανήτη μας. Για πολλά χρόνια γνωρίζαμε ότι οι ζώντες οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, έχουν ένα εσωτερικό βιολογικό ρολόι που τους βοηθά να προβλέπουν και να προσαρμόζονται στον κανονικό ρυθμό της ημέρας. Αλλά πώς λειτουργεί αυτό το ρολόι; Οι τρεις Αμερικανοί επιστήμονες (Jeffrey C. Hall, ο Michael Rosbash και ο Michael W. Young) –που τιμήθηκαν με το βραβείο σύμφωνα με ανακοίνωση του Ινστιτούτου Karolinska της Σουηδίας – κατάφεραν να διερευνήσουν το βιολογικό μας ρολόι και να διασαφηνίσουν την εσωτερική του λειτουργία. Οι ανακαλύψεις τους εξηγούν πώς τα φυτά, τα ζώα και οι άνθρωποι προσαρμόζουν τον βιολογικό ρυθμό τους έτσι ώστε να συγχρονίζονται με την περιστροφή της Γης.
Χρησιμοποιώντας την ξυδόμυγα (Drosophila melanogaster) ως πρότυπο οργανισμό, απομόνωσαν ένα γονίδιο που ελέγχει τον καθημερινό βιολογικό ρυθμό. Έδειξαν ότι αυτό το γονίδιο (περίοδος = period=PER) κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη, την PER, που συσσωρεύεται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων κατά τη διάρκεια της νύχτας και στη συνέχεια αποικοδομείται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Έτσι, τα επίπεδα της πρωτεΐνης PER κυμαίνονται σε έναν κύκλο 24 ωρών, σε συγχρονισμό με τον κιρκαδικό ρυθμό. Στη συνέχεια, εντόπισαν πρόσθετο γονίδιο που κωδικοποιεί πρωτεΐνη αυτού του μηχανισμού. Ειδικότερα, ανακάλυψαν ένα δεύτερο γονίδιο, το οποίο ονόμασαν διαχρονικό (timeless), που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη ΤΙΜ που απαιτείται για ένα φυσιολογικό κιρκαδικό ρυθμό. Στη συνέχεια, απέδειξαν ότι όταν η πρωτεΐνη ΤΙΜ δεσμεύεται με την PER, οι δύο πρωτεΐνες ήταν ικανές να εισέλθουν στον πυρήνα του κυττάρου. Η αλληλεπίδρασή τους δημιουργεί το μηχανισμό ανασταλτικής δράσης που ορίζεται από τον κιρκαδιανό ρυθμό.
Με εξαιρετική ακρίβεια, το αόρατο εσωτερικό μας ρολόι προσαρμόζει τη φυσιολογία μας στις διαφορετικές φάσεις της ημέρας. Το ρολόι ρυθμίζει κρίσιμες/σημαντικές λειτουργίες του οργανισμού μας, όπως την έκκριση και τα επίπεδα των ορμονών, τη συμπεριφορά, τη θερμοκρασία του σώματος, τον μεταβολισμό και φυσικά τον ύπνο και την εγρήγορση. Η ευημερία μας επηρεάζεται όταν υπάρχει προσωρινή αναντιστοιχία μεταξύ του εξωτερικού μας περιβάλλοντος και αυτού του εσωτερικού βιολογικού ρολογιού, για παράδειγμα όταν ταξιδεύουμε σε διάφορες ζώνες ώρας και βιώνουμε “jet lag”. Υπάρχουν επίσης ενδείξεις ότι η χρόνια απόκλιση μεταξύ του τρόπου ζωής και του κιρκάδιου ρυθμού που υπαγορεύει ο εσωτερικός χρονομέτρης μας συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο για διάφορες ασθένειες.
*Ο κιρκάδιος ρυθμός (circadian rhythm) είναι μια οποιαδήποτε βιολογική διαδικασία που παρουσιάζει ενδογενή περιοδική μεταβολή στη διάρκεια ενός 24ώρου. Αυτός ο ρυθμός ορίζεται από ένα κιρκάδιο ρολόι και έχει παρατηρηθεί σε πολλούς ζωντανούς οργανισμούς, αλλά και στον άνθρωπο. Ο όρος κιρκάδιος προέρχεται από την λατινική λέξη circa, που σημαίνει “γύρω” (ή “περίπου”) και diem ή dies, που σημαίνει “ημέρα”. Παρόλο που οι κιρκάδιοι ρυθμοί είναι ενδογενείς, προσαρμόζονται στο τοπικό περιβάλλον από εξωγενείς παράγοντες, πιο σημαντικός από τους οποίους είναι το φως της ημέρας.
του Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη,