Annons
Bild: 
Istockphoto

MEDICIN: Lär känna ditt inre ur

Allt liv på jorden följer dygnets växlingar. Årets medicinpristagare har upptäckt hur kroppens klocka fungerar – vilket sannolikt skulle ha intresserat filosofen René Descartes.

Författare: 

Publicerad:

2017-11-23

Den franske 1600-talsfilosofen och matematikern René Descartes kom sällan ur sängen före klockan elva på förmiddagen. Under hela sitt liv var han en inbiten sjusovare. Nutida forskare har gett honom diagnosen förskjuten sömnfas, även känd som delayed sleep phase disorder (DSPD). I vissa fall beror förskjutningen på en mutation i cellernas biologiska klocka. Den nyheten kom i våras från en forskargrupp ledd av genetikern Michael Young vid Rockefeller university i New York, USA.

– För dem som har mutationen är det som att ständigt kämpa med jetlag. Varje dag rör sig världen bort från deras inre klockor. Det är som att flyga till nästa tidszon, anpassa sig, och göra om det varje dag, säger Michael Young.

Han delar årets Nobelpris i fysiologi eller medicin med sina landsmän Jeffrey Hall och Michael Rosbash för upptäckten av hur cellernas biologiska klocka fungerar. De belönas för mångårig grundforskning om hur de flesta livsformer som sett dagens ljus på vår planet är anpassade till skiftningarna mellan dag och natt.

År 1729 noterade den franske astronomen Jean Jacques d’Ortous de Mairan att mimosaplantan öppnar sina blad mot solen när det dagas, och sluter dem till natten. Han ställde några plantor i ett mörkt rum och såg att de fortsatte att öppna och stänga bladen vid samma tider även i mörker. Men det tog lång tid innan tanken på en inre klocka hos växter och djur blev allmänt accepterad.

I början av förra seklet upptäckte en tysk biolog att dygnsrytmer av olika längd går i arv hos bönplantor, vilket blev ett starkt argument för en inre klocka. Och på 1970-talet rapporterade genetiker i USA att de kunde förlänga, förkorta eller utplåna dygnsrytmen hos bananflugor genom att skapa mutationer i en av deras gener. År 1984 lyckades Michael Young isolera genen, som fick namnet period. Oberoende av Youngs forskargrupp gjorde Jeffrey Hall och Michael Rosbach samma sak, och kunde dessutom se att genen styr tillverkningen av ett protein som anhopas under natten och bryts ner under dagen.

Under de följande åren visade de blivande pristagarna hur det cellulära urverkets olika kugghjul snurrar i ett elegant maskineri som bygger på återkoppling mellan biokemiska budbärare. De arbetade med bananflugor, men andra forskare upptäckte snart att människans biologiska klocka fungerar på samma sätt. Liknande system finns även i svampar, växter, insekter och mängder av andra organismer.

Våra cellers urverk är mat- och sovklockor som även hjälper oss att anpassa blodtrycket, hormonhalterna, kroppstemperaturen och mycket annat. Alla som flugit mellan vitt skilda tidszoner vet hur plågsamt det är när kroppens inre tid är ur led.


Övre delen: Så ticker kroppens klocka
Grafiken visar en förenklad bild av förloppet. I själva verket ingår flera fördröjande biokemiska reaktioner, som ser till att den biologiska klockan går ett varv på cirka 24 timmar.

Undere delen: Jetlaggade organ
Dina organ anpassar sin biologiska klocka olika snabbt till en ny dygnsrytm. De kan delas in i fyra olika hastighetsklasser. Här är några exempel:

Bild: 
Johan Jarnestad

I ögonen finns förutom tappar och stavar ett särskilt slags ljuskänsliga celler som hjälper hjärnan att ställa sina cellulära klockor efter solen. Länge tänkte sig forskarna att ett knippe nervceller vid ögonens synnerver via hormoner snabbt justerar tiden i alla andra organ. Men den som är jetlaggad kan faktiskt ha flera tidszoner i kroppen samtidigt.

– Om du flyger över Atlanten så kommer din hjärna förmodligen att ställa om sig till den nya tidszonen inom ett dygn. Å andra sidan kan din lever, dina lungor och huden behöva mer tid. I försök med möss tar det upp till sju dagar innan hela kroppen har enat sig om vad klockan är, säger Michael Young.

Han berättar att han kommer att försöka hantera sin egen jetlag under resan till Nobelfesten genom att utsätta sig för naturligt solljus, och genom att anpassa ätandet efter den lokala tiden – vilket bland annat påverkar klockorna i leverns celler.

Ett bekymmer är att Stockholm har så lite dagsljus på vintern. Bananflugor som lever i kolmörker fortsätter att följa i en dygnsrytm på ungefär 24 timmar tack vare att de inre klockorna tickar på. För människor blir det besvärligt i längden om klockan går före eller efter. Michael Youngs råd till oss nordbor är att ta vara på det lilla ljus som finns, och att äta på regelbundna tider. Andra signaler som kan synkronisera cellernas klockor mot omvärlden är fysisk aktivitet och temperaturväxlingar på regelbundna tider.

Trots alla ansträngningar finns en liten grupp människor som ständigt halkar efter. Ungefär en procent av världens befolkning bär på en mutation i sina inre klockor som gör att de har en kraftigt förskjuten sömnfas, enligt Michael Young.

Filosofen René Descartes kan mycket väl ha varit en av dem. Han är känd bland annat för sina teorier om att själen växelverkar med kroppen i tallkottkörteln. Senare har det visat sig att tallkottkörteln utsöndrar hormonet melatonin när det blir mörkt, vilket bidrar till att samordna klockor på olika håll i kroppen.

René Descartes lyckades följa sin egen tidszon under större delen av sitt liv, men fick ändra sig när han gick med på att bli privatlärare åt Sveriges drottning Kristina. I Stockholm blev han tvungen att hålla sina lektioner vid femtiden på morgonen. Det blev för mycket för Europas främste filosof. Efter bara fyra månader dog han av lunginflammation i februari 1650, 53 år gammal.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Lägg till kommentar