Системні механізми фоторегуляції осциляторних мереж клітинного метаболізму та здоров’я людини

Abstract

Дослідження присвячено розумінню фізіологічного походження осциляції та функціональної ролі таких коливань. Відпо- відно за мету дослідження визначено концептуалізацію ролі коливальних сигналів у різних частотних діапазонах станів мережі. Відмічено, що циркадний годинник є біологічним осцилятором, що присутній у всіх фоточутливих видах істот. Він здатний здійснювати 24-годинний цикл транскрипції ферментів метаболізму світло-темнової періодичності; залишається невирішеним головне питання: яким чином центральні циркадні програми транскрипції ферментів метаболізму інтегровано у фізіологічні відповіді окремих нейронів і як ансамблі периферичних циркадних осциляторів вирівнюють часові гармоніки взаємодії організму з навколишнім середовищем; положення регульованих світлом мережевих нейронних осциляторів у контурі SCN і пов’язаний із ним баланс синаптичного входу можуть змінювати мембранний потенціал, рівень Ca2+ і цАМФ або інші сигнали, визначаючи тим самим регіон-специфічні варіанти «ритмічних» фенотипів, що спостерігаються в при- родних (in vitro) умовах; накопичені знання про тонкі механізми, за допомогою яких SCN та інші відділи мозку адаптуються до фотоперіодичних сезонних змін, залишаються неповними. Поряд із традиційними формами нейропластичності (фор- мування нових міжнейронних зв’язків, зміна синаптичної стабільності та кількості синапсів) великого значення набувають механізми фазових нейромедіаторних перемикань між циркадними клітинними осциляторами в SCN і в інших областях (гіпоталамус, гіпокамп) мозку. Отже, подальші дослідження можуть розкрити особливості того, як взаємодія цих форм плас- тичності нейронів (опосередкована сезонними змінами) бере участь у поведінкових і фізіологічних реакціях фоторегуляції осциляторних мереж, оптимізуючи розвиток програм хронотерапії — як структурного елемента системної біомедицини