Cirkadiánní systém během časné ontogeneze a jeho poruchy u animálních modelů a u člověka

Abstract

Vnitřní časový systém řídí všechny fyziologické procesy v našem těle, které se pravidelně opakují se zhruba denní, tj. cirkadiánní, periodou. Tento časový systém funguje na mnoha úrovních, od úrovně molekulární až po komplexní vzorce chování. Přestože jsou centrální hodiny uloženy v hypotalamu, molekulární mechanismus zajišťující tyto rytmy jako takové se vyskytuje téměř ve všech tělních buňkách. U lidí může vést narušení vnitřního časového systému vlivem nepravidelného režimu k rozvoji nejrůznějších onemocnění, např. spánkových problémů, obezity, nádorů prsou či neurologických a psychiatrických onemocnění. Proto je výzkum časového systému nezbytný pro správné pochopení mechanismů, které spojují narušený časový systém s rozvojem těchto nemocí. V průběhu mých studií jsme objasnili, že během prenatálního vývoje potkana jsou jeho centrální hodiny citlivé na periodické krmení matky. Tento vliv se projeví především pokud je narušen časový systém matky a tím i narušeny signály vysílané z centrálních hodin matky k plodům. Dále jsme studovali funkční stav vnitřních hodin u dětí s neuropsychiatrickými onemocněními. U desetiletých až dvanáctiletých dětí s poruchou pozornosti spojenou s hyperaktivitou (ADHD) jsme zjistili, že mají ve srovnání se stejně starými zdravými dětmi zkrácený interval vysokých nočních hladin...

The inner circadian timekeeping system rules all physiological proccesses that repeat in our body regularly every day. This system works at many different levels, from the molecular level to the level of complex behavior. Although the central clock is located in the hypothalamic brain area, the molecular mechanism responsible for the rhytmicity per se is present in almost every cell in the body. In humans, the misalignment of inner clock due to irregular daily schedule might lead to development of severe disorders including sleep problems, obesity, breast cancer and neurologic and psychiatric disorders. Therefore, intensive research of the circadian system is necessary for our understanding of underlying mechanisms involved in the connection between misaligned inner clock and these diseases. During my PhD studies, we ascertained that during prenatal development in rats, fetal central circadian clock is sensitive to periodic maternal feeding. This occurs specially under conditions when the maternal circadian system is disturbed and entraining signals from the maternal central clock are lacking. Moreover, we studied the functional state of the circadian system in children with neuropsychiatric disorders. In 10-12 year-old children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), we found a shortened...