Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Nález dalších biologických hodin u savců?

 |  5. 7. 1996
 |  Vesmír 75, 405, 1996/7

U obratlovců byly během posledních dvaceti let nalezeny biologické hodiny udávající denní časový řád organizmům v různých orgánech: v oční sítnici, v epifýze neboli šišince, či ve dvou shlucích nervových buněk uložených v mozku poblíž místa křížení (chiazmatu) optických drah a nazývaných proto suprachiazmatická jádra. U ptáků mohou např. existovat všechny tři výše jmenované hodiny v jednom druhu a mohou spolu navzájem spolupracovat a ovlivňovat se. Tvoří tzv. cirkadiánní neboli zhruba denní osu a většinou vliv jedněch hodin převažuje nad vlivem hodin jiných, v závislosti na druhu ptáka a stupni jeho vývoje. Aby některý orgán mohl být považován za skutečné biologické hodiny, musí v něm probíhat zhruba 24hodinové oscilace, i tehdy, když je chován vně organizmu, tj. in vitro, a promýván živným roztokem.

U savců byly až do letošního roku popsány pouze jedny cirkadiánní hodiny – v suprachiazmatických jádrech mozku. Byla-li tato jádra jako součást mozkového řezu promývána kontinuálně živným roztokem vně organizmu, probíhaly v nich dále pravidelné oscilace v elektrické aktivitě a v tvorbě různých peptidů, s periodou blížící se 24 hodinám. V dubnovém čísle časopisu Science přinesli Gianluca Tosini a Michael Menaker jako první důkaz, že i v jiném savčím orgánu mohou probíhat cirkadiánní oscilace vně organizmu. Sledovali tvorbu melatoninu v oční sítnici křečka zlatého promývané živným roztokem ve stálé tmě a zjistili, že tato tvorba je rytmická, s maximem přibližně jednou za 24 hodin. Když ale ke studiu použili sítnici z mutantního křečka, jehož cirkadiánní rytmy, např. rytmus v pohybové aktivitě, probíhají v neperiodickém prostředí s periodou pouhých 20 hodin, probíhala i tvorba melatoninu v izolované sítnici s dvacetihodinovou periodou.

Mohlo by tedy savčí oko být dalším oscilátorem? Je možné, že se jeho rytmické oscilace v podmínkách in vitro nezjistily již dříve? Dle Tosiniho a Menakera probíhají oscilace v sítnici křečka chované v živném roztoku při 27 °C, nikoliv však při 37 °C. Je pravděpodobné, že dřívější hledání bylo zaměřeno spíše na fyziologickou teplotu 37 °C. Na konferenci o biologických rytmech, která proběhla letos počátkem května na Floridě, referovali již oba autoři o nálezu cirkadiánních oscilací v tvorbě melatoninu i v sítnicích potkana a myši domácí, promývaných v podmínkách in vitro. U potkana probíhá rytmicky tvorba melatoninu v sítnici chované in vitro ve stálé tmě ještě při 36 °C, u myši tato tvorba osciluje obdobně jako u křečka při 27 °C, nikoliv však při 37 °C, a dokonce ani při 32 °C. Není pochyby, že Tosini a Menaker přinesli zřetelný důkaz o tom, že savčí sítnice sama o sobě je oscilátorem a mohla by sloužit jako další cirkadiánní hodiny v savčím, a tudíž zřejmě i lidském organizmu. Bude však nutné zjistit fyziologický význam tohoto nálezu. Po odstranění suprachiazmatických jader se savci bez výjimky stávají arytmickými, a to i tehdy, když nemají poškozené sítnice. I přes nález oscilací v sítnici zůstávají tedy zatím suprachiazmatická jádra dominantními hodinami savců. (O biologických hodinách viz též Vesmír 73, 425, 1994/875, 266, 1996/5)

Citát

UMBERTO ECO: Skeptikové a těšitelé, nakl. Svoboda, Praha 1995, str. 399

Filozofická diskuse o člověku, tvoru, který si svými schopnostmi logické dedukce vysloužil označení „mistrovské dílo“ přírody, ztratila význam, protože tytéž schopnosti má každý lepší elektronický mozek. Nejde však ani tak o to, že by ztratila význam a smysl rozprava o člověku, jako spíš o to, že člověk už nebude moci být nazírán jako tvor vytvářející sylogismy, ale jako tvor schopný konstruovat stroje vytvářející sylogismy a zabývat se problémy spojenými s jejich použitím. Mění se horizont problémů: člověka je třeba znovu hledat pěkných pár miliónů kilometrů za ním. To platí jak pro filozofii , tak pro uměleckou kritiku a pro morálku stejně jako pro ekonomii a náboženství. A to všechno zřejmě po intelektuálovi vyžaduje přeškolovací kurs, pokoru a ochotu jít znovu do školy.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

Helena Illnerová

Prof. RNDr. Helena Illnerová, DrSc., (*1937) vystudovala biochemii na Přírodovědecké fakultě UK. Ve Fyziologickém ústavu ČSAV popsala jako první na světě spolu zejména s Jiřím Vaněčkem cirkadiánní řízení tvorby melatoninu světlem a délkou dne a s Alenou Sumovou prokázala, že hodiny v SCN neslouží jen jako denní program organismu, ale i jako jeho kalendář. Po roce 1989 se angažovala v čelných funkcích AV ČR. Je zakládající členkou Učené společnosti ČR. V nakladatelství Portál vyšla v roce 2014 autobiografická kniha ve formě rozhovoru s Pavlem Kovářem (Čas pro světlo).

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné