Nobelovu cenu za lékařství a fyziologii dostali tři vědci za zkoumání biologických hodin u člověka a Prof. Soňa Nevšímalová – rozhovor o světelném znečištění 

Stockholmský Karolinský institut v pondělí půl hodiny před polednem oznámil držitele letošní Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství. Stala se jím trojice Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash a Michael W. Young. Jejich výzkum přispěl k pochopení cirkadiánního rytmu.

Život na Zemi je přizpůsobený rotaci naší planety. Lidé věděli po tisíciletí, že živé organismy, včetně člověka, mají jakési biologické hodiny. Ty nám pomáhají předvídat a přizpůsobovat se pravidelnému dennímu rytmu. Ale jak tyto hodiny fungují?

Do jejich nitra se podívali právě Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash a Michael W. Young. Jejich výzkum odhalil, jak se rostliny, zvířata i lidé přizpůsobují s otáčením Země.

Pracovali s octomilkami a díky tomu dokázali izolovat gen, který je zodpovědný za regulaci normálních denních biorytmů. Ukázali, že tento gen kóduje protein, který se v buňce hromadí během noci a pak během dne se odbourává. Posléze přišli na další součástky tohoto mechanismu; víme proto, že stejný mechanismus je přítomný ve všech vícebuněčných organismech.

Tento mechanismus je nesmírně přesný a právě on stojí za tím, jak pružně a rychle se naše fyziologie dokáže přizpůsobovat různých fázím dne – v chování, úrovni hormonů, tělesné teplotě i metabolismu. Pokud dojde k nějakému porušení tohoto vnitřního stroje, člověk to okamžitě pocítí. Typickým projevem je známý jet-lag, tedy pásmová nemoc: únava a poruchy spánku plynoucí z narušení biorytmů po rychlém leteckém překonání několika (nejméně dvou až pěti) časových pásem.

Dlouhodobý rozpor mezi životním stylem a rytmy, které nám diktují naše vnitřní hodiny, vede podle posledních výzkumů k řadě problémů. Mimo jiné stoupá riziko vzniku závažných onemocnění.

Dějiny objevu

Že se živí tvorové přizpůsobují změnám dne a noci, toho si všimli lidé už v antice. Během 18. století studoval francouzský astronom Jean Jacques d’Ortous de Mairan rostliny citlivky. Zjistil, že se jejich listy během dne otevírají ke Slunci a při západu Slunce se zase zavírají. Napadlo ho, co by se stalo, kdyby rostliny zavřel na dlouhou dobu do zcela temné místnosti. Ukázalo se, že i když žádné světlo nevnímají, stále se otevírají a zavírají ve stejnou dobu. Z toho bylo poprvé jasné, že nereagují na nějaký vnější podnět, ale řídí se vnitřními hodinami.

Další vědci později popsali biologické hodiny a jejich funkce u zvířat i lidí – jenže po desítky let nikdo nechápal, kde je v těle tento nesmírně užitečný nástroj uložený a jak přesně funguje. V průběhu sedmdesátých let dvacátého století se vědci zaměřili na geny. Seymour Benzer a jeho student Ronald Konopka zjistili, že jeden gen, který ale nebyli schopní popsat, narušuje funkci tohoto cirkadiánního rytmu. Popsali sice, že jeho mutace způsobuje u octomilek narušení rytmu; nevěděli ale jak.Na jejich práci navázali také ve výzkumu octomilek letošní laureáti Nobelovy ceny Hall a Rosbach z Brandeisovy university a Young z Rockefellerovy university. Ti byli schopní gen izolovat a popsat všechny jeho důležité funkce. Z jejich výzkumu vycházejí všechny další práce, které studovaly biologické hodiny a jejich důsledky pro lidský organismus.

Letní čas a biologické hodiny

Zda má nějaký vliv na tyto biologické rytmy také střídání letního a zimního času, je sporné. Posun času dvakrát za rok je sice na první pohled záležitost jedné „ztracené“ a na podzim znovu získané hodiny, kritici systému fungujícího nepřetržitě již více než 30 let však tvrdí, že aklimatizace je mnohem náročnější.

„Především typické sovy jsou z dřívějšího vstávání rozhozené a trvá jim týden až dva, než se jejich biorytmy srovnají,“ upozornila mediální zástupkyně iniciativy For Only One Time Kateřina Procházková.

Řada psychiatrů tvrdí, že posun času naprosté většině lidí nevadí. Také podle přednosty Kliniky pracovního a cestovního lékařství Fakultní nemocnice Královské Vinohrady Evžena Hrnčíře existují závažnější hrozby v čele s cestováním napříč časovými pásmy. Naproti tomu Martha Merrowová z mnichovského neurovědního střediska se ve svém výzkumu zmínila o konfliktu s biologickými hodinami.