Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe de interne klok van onze cellen wordt beïnvloed door mechanische krachten

Hoe mechanische krachten de interne klok van onze cellen beïnvloeden

Ons lichaam wordt voortdurend blootgesteld aan mechanische krachten, van de zwaartekracht tot de druk van onze kleding. Deze krachten kunnen een aanzienlijke impact hebben op onze gezondheid, en recent onderzoek heeft uitgewezen dat ze ook onze interne klok kunnen beïnvloeden.

De interne klok, of circadiane ritme, is een cyclus van 24 uur die veel van onze lichaamsfuncties reguleert, waaronder slaap, waakzaamheid, lichaamstemperatuur en hormoonproductie. Deze klok wordt bestuurd door een groep genen die klokgenen worden genoemd en die op een ritmische manier worden uitgedrukt.

Mechanische krachten kunnen de expressie van klokgenen op een aantal manieren beïnvloeden. Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat mechanische stress de expressie van het klokgen Per1 in fibroblasten van muizen kan verhogen. Deze toename in Per1-expressie kan leiden tot veranderingen in het circadiane ritme van de cellen, resulterend in veranderde slaap-waakcycli en andere veranderingen in de lichaamsfunctie.

Naast het reguleren van de expressie van klokgenen kunnen mechanische krachten ook de functie van de circadiane klok beïnvloeden. Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat mechanische stress de synchronisatie van de circadiane klokken in verschillende delen van de hersenen kan verstoren. Deze verstoring kan leiden tot een aantal gezondheidsproblemen, waaronder slapeloosheid, vermoeidheid en depressie.

Het onderzoek naar de effecten van mechanische krachten op de interne klok bevindt zich nog in de beginfase, maar het is duidelijk dat deze krachten een aanzienlijke impact kunnen hebben op onze gezondheid. Verder onderzoek op dit gebied zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor een verscheidenheid aan ziekten en aandoeningen.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe mechanische krachten de interne klok kunnen beïnvloeden:

* Zwaartekracht: De zwaartekracht beïnvloedt de expressie van klokgenen in planten en dieren. Studies hebben aangetoond dat planten die in microzwaartekrachtomstandigheden zijn gekweekt, het circadiane ritme hebben veranderd, en dat dieren die met hun hoofd naar beneden worden gekanteld, ook veranderingen in hun circadiane ritmes vertonen.

* Druk: Druk kan ook de expressie van klokgenen beïnvloeden. Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat mechanische stress de expressie van het klokgen Per1 in fibroblasten van muizen kan verhogen. Deze toename in Per1-expressie kan leiden tot veranderingen in het circadiane ritme van de cellen, resulterend in veranderde slaap-waakcycli en andere veranderingen in de lichaamsfunctie.

* Dwarsspanning: Schuifspanning is de kracht die optreedt wanneer twee oppervlakken langs elkaar bewegen. Studies hebben aangetoond dat schuifspanning de synchronisatie van de circadiane klokken in verschillende delen van de hersenen kan verstoren. Deze verstoring kan leiden tot een aantal gezondheidsproblemen, waaronder slapeloosheid, vermoeidheid en depressie.

Conclusie

Mechanische krachten zijn een belangrijke factor die onze interne klok kunnen beïnvloeden. Deze krachten kunnen de expressie van klokgenen beïnvloeden, evenals de functie van de circadiane klok zelf. Dit kan leiden tot een aantal gezondheidsproblemen, waaronder slaapstoornissen, vermoeidheid en depressie. Verder onderzoek op dit gebied zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor een verscheidenheid aan ziekten en aandoeningen.