Ημερήσιο Βιολογικό Ρολόι και Καρκίνος

Το βιολογικό ρολόι είναι ο ενδογενής μηχανισμός των οργανισμών που συγχρονίζει τις φυσιολογικές τους λειτουργίες με την εναλλαγή μέρας-νύχτας, που προκαλείται από την περιστροφική κίνηση της γης. Το ρολόι ελέγχει κυκλικά επαναλαμβανόμενα (ρυθμικά) φαινόμενα με περίοδο περίπου 24 ωρών. Το σπουδαιότερο ερέθισμα για τον συγχρονισμό του ενδογενούς μηχανισμού με τις αλλαγές του περιβάλλοντος είναι το φως. Στους οργανισμούς που διαθέτουν φωτοϋποδοχείς, αυτοί μεταβιβάζουν το ερέθισμα στα στοιχεία (πρωτεΐνες) του κεντρικού ταλαντωτή, ο οποίος έτσι ρυθμίζεται στην τοπική ώρα. Τα βιολογικά ρολόγια απαντώνται σε όλα τα βασίλεια των έμβιων όντων, από τα κυανοβακτήρια μέχρι τον άνθρωπο. Στα θηλαστικά το ρολόι λειτουργεί ιεραρχικά. Κεντρικό ρόλο παίζει ο υπερχιασματικός πυρήνας στον υποθάλαμο του εγκεφάλου, ο οποίος συγχρονίζεται με το περιβάλλον και μέσω νευροπεπτιδίων, νευροδιαβιβαστών και ορμονών ελέγχει και συγχρονίζει τη λειτουργία των ‘περιφερειακών ρολογιών’ στα άλλα όργανα (επινεφρίδια, θυρεοειδής, νεφρά, πάγκρεας, συκώτι). Χαρακτηριστικά παραδείγματα αποτελούν η ρυθμική έκκριση της μελατονίνης, η οποία ευθύνεται για τους κύκλους ύπνου/αφύπνισης, όπως και της κορτιζόλης (επινεφρίδια), της ινσουλίνης (πάγκρεας) και των ορμονών του θυρεοειδούς. Στα θηλαστικά ο μοριακός μηχανισμός του κεντρικού ταλαντωτή έχει διαλευκανθεί στο μεγαλύτερο βαθμό. Επιπλέον έχουν μελετηθεί εκτενώς γονίδια-στόχοι του ρολογιού, τα οποία ρυθμίζουν τον κυτταρικό κύκλο, το μεταβολισμό, την ανάπτυξη κλπ. Ως εκ τούτου, δυσλειτουργία του ενδογενούς ρολογιού δύναται να συνδέεται με την εμφάνιση ασθενειών όπως μεταβολικό σύνδρομο, ψυχικές διαταραχές αλλά και καρκίνος. Επομένως η διερεύνηση των μοριακών αλληλεπιδράσεων των στοιχείων του ρολογιού με παράγοντες και γονίδια αποτελεί θεμελιώδη στόχο για την θεραπεία αλλά και την πρόληψη τέτοιων ασθενειών. Σε αυτά τα πλαίσια θα παρουσιαστεί και η δραστηριότητα του εργαστηρίου «Χρονοβιολογίας» στην κατεύθυνση μελέτης της αλληλεπίδρασης του κιρκάδιου ρολογιού με την καρκινογένεση.