Нобелевский комитет Каролинского института Стокгольма в понедельник, 2 октября, сообщил, что Нобелевская премия 2017 года в области физиологии и медицины присуждена американским ученым Майклу Янгу, Джеффри Холлу и Майклу Росбашу за открытия молекулярных механизмов, контролирующих циркадный ритм.

«Они смогли проникнуть внутрь биологических часов организма и объяснить их работу», — отметили в комитете.

Циркадными ритмами называются циклические колебания различных физиологических и биохимических процессов в организме, связанных со сменой дня и ночи. Почти в каждом органе человеческого организма есть клетки, обладающие индивидуальным молекулярным часовым механизмом, а следовательно — циркадные ритмы представляют собой биологический хронометр.

Согласно релизу Каролинского института, Янгу, Холлу и Росбашу удалось изолировать в мухах-дрозофилах ген, контролирующий выделение особого белка в зависимости от времени суток.

«Таким образом, ученым удалось опознать белковые соединения, которые участвуют в работе этого механизма, и понять работу самостоятельной механики этого явления внутри каждой отдельной клетки. Теперь мы знаем, что биологические часы работают по такому же принципу в клетках других многоклеточных организмов, включая людей», — говорится в релизе комитета, присудившего премию.

• Муха-дрозофила
• globallookpress.com
• © imagebroker/Alfred Schauhuber

Наличие биологических часов у живых организмов было установлено в конце прошлого века. Они расположены в так называемом супрахиазматическом ядре гипоталамуса головного мозга. Ядро получает получает информацию об уровне освещения от рецепторов на сетчатке глаза, и посылает сигнал другим органам с помощью нервных импульсов и гормональных изменений.

Кроме того, некоторые клетки ядра, как и клетки других органов обладают своими собственными биологическими часами, работу которых обеспечивают белки, активность которых меняется в зависимости от времени суток. От активности этих белков зависит синтез других белковых связей, которые порождают циркадные ритмы жизнедеятельности отдельных клеток и целых органов. Так, например, пребывание в помещении с ярким освещением в ночное время может сдвинуть циркадный ритм, активируя белковый синтез генов PER, обычно начинающийся утром.

Также на циркадные ритмы в организме млекопитающих значительную роль оказывает печень. Например, грызуны вроде мышей или крыс являются ночными животными, и едят в темное время суток. Но если пища становится доступна только днём, их циркадный цикл печени смещается на 12 часов.

Ритм жизни

Циркадные ритмы — это суточные изменения деятельности организма. Они включают регуляцию сна и бодрствования, регуляцию выделения гормонов, температуры тела и других параметров, которые изменяются в соответствии с суточным ритмом, поясняет врач-сомнолог Александр Мельников. Учёный пояснил, что исследователи вели разработки в этом направлении несколько десятков лет.

«Прежде всего надо отметить, что это открытие не вчерашнего, и не сегодняшнего дня. Эти исследования велись многие десятилетия — с 80-х годов прошлого века до настоящего времени, которые позволили открыть один из глубинных механизмов, регулирующих природу организма человека и других живых существ. Механизм которые открыли учёные очень важен для влияния на суточный ритм организма», —  пояснил Мельников.

• © pixabay.com

По словам эксперта, эти процессы происходят не только из-за смены дня и ночи. Даже в условиях полярной ночи суточные ритмы будут продолжать действовать.

«Эти факторы очень важны, но очень часто у людей они нарушены. Эти процессы регулируются на генном уровне, что подтвердили лауреаты премии. В наше время люди очень часто меняют часовые пояса, и подвергаются разным стрессам, связанными с резкими изменениями циркадного ритма. Напряжённый ритм современной жизни может влиять на правильность регулировки и возможности для отдыха организма», — заключает Мельников. Он уверен, что исследование Янга, Холла и Росбаша дает возможность разработки новых механизмов воздействия на ритмы человеческого организма.

История премии

Учредитель премии Альфред Нобель в своём завещании поручил выбор лауреата по физиологии и медицине Каролинскому институту в Стокгольме, основанному в 1810 году и являющемуся одним из ведущих образовательных и научных медицинских центров мира. Нобелевский комитет университета состоит из пяти постоянных членов, которые в свою очередь имеют право приглашать экспертов для консультаций. Список номинантов на премию этого года состоял из 361 имени.

Нобелевская премия по медицине присуждалась 107 раз 211 ученым. Первая Нобелевская премия в области медицины была присуждена в 1901 году немецкому врачу Эмилю Адольфу фон Берингу, который разработал способ иммунизации против дифтерии. Сам комитет Каролинского института считает самой значимой премию 1945 года, присуждённую за открытие пенициллина британским учёным Флемингу, Чейну и Флори. Некоторые премии со временем стали неактуальными, как, например, награда, присужденная в 1949 году за метод лоботомии.

В 2017 году размер премии был увеличен с 8 млн до 9 млн шведских крон (около $ 1,12 млн).

Церемония награждения лауреатов пройдет по традиции 10 декабря в день кончины Альфреда Нобеля. Премии в области физиологии или медицины, физики, химии и литературы будут вручены в Стокгольме. Премия мира, согласно завещанию, вручается в тот же день в Осло.