Aineenvaihdunta- ja umpierityssairauksien sisäistä kelloa etsimässä

Transkriptio

1 Katsaus Ani Englund ja Timo Partonen Aineenvaihdunta- ja umpierityssairauksien sisäistä kelloa etsimässä Olosuhteet ympärillämme muuttuvat jatkuvasti. Päivä vaihtuu yöksi ja kesä syksyksi. Sisäisten kellojen avulla sopeutuminen ympäristöön on mahdollista. Nisäkkäillä uni ja valve, lämmöntuotanto, ruokailun ajankohdat sekä sokeri- ja rasva-aineenvaihdunta noudattavat vuorokausirytmiä. Sisäisten kellojen toiminnan ja elimistön aineenvaihdunnan yhdistäminen on ollut evoluutiossa elintärkeää yksilön selviytymisen kannalta. Sisäisten kellojen rytmihäiriöt saattavat olla ovat yleisten sairauksien kuten masennuksen tai alkoholiriippuvuuden taustalla. Niillä voi myös olla merkitystä elintasosairauksissa, kuten lihavuudessa, metabolisessa oireyhtymässä ja aikuistyypin diabeteksessa. Tumareseptorit saattavat toimia siltana sisäisten kellojen ja aineenvaihdunnan välillä. K aikki elolliset olivat syanobakteereista ihmiseen mittaavat aikaa. Tämä ominaisuus auttaa selviytymään alati vaihtelevissa elinolosuhteissa. Sisäiset biologiset kellot toimivat nisäkkäillä laajalti eri soluissa ja kudoksissa (Reppert ja Weaver 2002, Partonen 2004). Sisäisten kellojen hierarkiassa ylimpänä on hypotalamuksen etuosassa näköhermoristin yläpuolella sijaitseva suprakiasmaattinen tumake. Tähän keskuskelloksi kutsuttuun parilliseen hermosolujen tiivistymään johtaa verkkokalvolta näköhermoista eriytynyt suora hermorata (kuva 1). Valo on näiden elimistön sisäisten kellojen kapellimestarina toimivien solujen tärkein tahdistaja (Schibler 2006). Valosignaali kulkee verkkokalvon melanopsiinia sisältävien ganglionsolujen välityksellä silmästä aivoihin. Suprakiasmaattisessa tumakkeessa valo saa aikaan Per-geenien (period) kopioinnin ytimen soluissa. Sieltä signaali siirtyy tumakkeen kuorikerroksen soluihin, joissa vuorostaan käynnistyy kellogeenien kopioiminen. Keskuskello ohjaa signaalin eteenpäin muualle elimistöön, missä se voi tahdistaa Duodecim 2007;123: eri elimissä toimivia laitakelloja (Antle ja Silver 2005). Luonto tarjoaa monia erilaisia ärsykkeitä sisäisten kellojemme tahdistamiseen. Yhteiskunta kuitenkin erkaannuttaa meitä luonnon aikamerkeistä. Työn ja nukkumisen epäsäännölliset rytmit, jotka liittyvät kiireeseen ja kaupungistumiseen, voivat saada aikaan rytmihäiriötä sisäisessä kellossa. Laitakellot Suprakiasmaattisten tumakkeiden poisto tekee eläimistä näennäisesti rytmittömiä. Vuorokausirytmi voidaan palauttaa kudossiirrolla, jolloin tumakkeen vastaanottaja saa luovuttajan vuorokausirytmin (Ralph ym. 1990). Aivojen ohella myös maksasta, munuaisista, aivolisäkkeestä, rasvakudoksesta ja keuhkoista on löydetty sisäisiä kelloja (Yoo ym. 2004, Zvonic ym. 2006). Ne pystyvät synnyttämään vuorokausirytmin ilman aivoissa sijaitsevaa keskuskelloa (Reppert ja Weaver 2002). 1301

2 Silmä Keskuskello (Suprakiasmaattinen tumake) Laitakellot (Kudokset) Valo RHT Glutamaatti PACAP Glukokortikoidirytmi Laitakellojen tahti RHT Ganglionsolut camp cgmp Ca ++ CREB CREB P Valoreseptorisolut (sauvat, tapit) Periodi 1 ja 2 Neuronaaliset ja humoraaliset signaalit Ruokailupaastosyklit Verkkokalvo Suprakiasmaattisen tumakkeen tahti Neuronaaliset ja humoraaliset signaalit Lepoaktiivisuusrytmit Kuva 1. Sisäisten kellojen tahdistus (Schibler 2006). Valosignaali siirtyy silmästä suoraan ns. retinohypotalaamista rataa (RHT) pitkin keskuskelloon, jossa se aktivoi hermovälittäjäaineet. Välittäjäaineiden sitoutuminen vastaanottimiinsa johtaa kalsiumin sisäänvirtaukseen. Se aktivoi useita solunsisäisen viestinsiirron väyliä; muun muassa proteiinikinaasit aktivoituvat ja transkriptiotekijä CREB fosforyloituu (P). Tämä johtaa edelleen CRE-osan (camp response element-binding protein) sisältävien geenien kopiointiin, mukaan luettuina Per-geenit. Keskuskellon synnyttämät liikunnan ja syömisen rytmit sekä erilaiset sisäiset ärsykkeet voivat tahdistaa laitakelloja muissa kudoksissa. Liikkeen ja levon vaihtelut synnyttävät syömis-paastoamissyklejä. Ruokailun ja paaston vuorottelu tahdistaa monia laitakelloja. Glukokortikoidit, joille ei ole vastaanotinta keskuskellossa mutta joiden pitoisuutta säädellään välillisesti hypotalamuksesta käsin, vaikuttavat laitakellojen toimintaan myös suoraan (Balsalobre ym. 2000, Ishida ym. 2005). Myös ääreishermoston signaalit ja ruumiinlämmön vaihtelut antavat rytmin laitakelloille (Brown ym. 2002, Kalsbeek ym. 2006). Elimistössä on todennäköisesti monia väyliä rytmien välittämiseen. Soluviljelmissä kasvatettujen sidekudossolujen kello on voitu tahdistaa monilla erilaisilla ärsykkeillä (Schibler ym. 2003, Izumo ym. 2006). Per-geenit ovat tällöin eturintamassa indusoituvien geenien joukossa. Kello solun sisällä Ihmiseltä on löydetty parikymmentä kellogeeniä (Internet-oheisaineiston taulukko 1 ja 2). Useat toisiinsa lomittuneet omavaraiset palautejärjestelmät säätelevät niiden kopiointia. Kellogeenien ajastunut ilmentyminen mahdollistaa 24 tunnin vuorokausirytmin (Internet-oheisaineiston kuva). Bmal1- (brain and muscle ARNT-like protein 1) ja Clock- (circadian locomoter output cycles) tai Npas2-geenin (neuronal PER-ARNT- SIM domain protein 2) tuotteet pariutuvat muodostaen säätelytekijän kellon positiiviselle silmukalle. BMAL1-CLOCK-pari vaikuttaa yli sataan geeniin. Se indusoi kellon negatiivisen silmukan geenien Per1 ja Per2, Cry1 ja Cry2 (kryptokromi), Rev-erb alpha eli Nr1d1 (nuclear receptor 1302 A. Englund ja T. Partonen

3 subfamily 1, group D, member 1) ja Nr1f1 eli Rora (retinoic acid receptor-related orphan receptor alpha) sekä Bhlhb2 ja Bhlhb3 (basic helix-loop-helix domain containing, class B) ohella muun muassa laktaattidehydrogenaasia ja antidiureettista hormonia koodaavien geenien kopioinnin (Oishi ym. 2003, Young 2006). BMAL1- NPAS2-pari puolestaan aktivoi noin 90 geenin ja repressoi noin 50 geenin kopioinnin (Reick ym. 2001). PER- ja CRY-proteiineja kertyy solulimaan, josta ne noin kuuden tunnin kuluttua palaavat toisiinsa liittyneinä tumaan ja jarruttavat BMAL1-CLOCK-parin aktiivisuutta (Internetoheisaineiston kuva). BMAL1-proteiinin määrää säätelevät tumareseptorit RORA ja REV-ERBA (Internet-oheisaineiston taulukko 1, Internetoheisaineiston kuva). Ne kilpailevat sitoutumisesta Bmal1-geenin promoottorialueelle ja siten vauhdittavat tai hidastavat kopiointia (Guillaumond ym. 2005). CLOCK-proteiini vuorostaan sisältää histoniasetyylitransferaasia (Doi ym. 2006) ja siten myös muokkaa kromatiinin rakennetta. Kopioinnin jälkeinen säätely tarkentaa sisäisen kellon toimintoja (Lee ym. 2001). Kellogeenimutaatioilla on erilaisia ilmiasuja (taulukko). Tämä viittaa niiden tärkeään, monitasoiseen rooliin elimistössä (Partonen 2004). Kello on erilainen eri kudoksissa Taulukko. Kellogeenimutaatioiden vaikutuksia (Ko ja Takahashi 2006). Kellogeeni BMAL1 CLOCK CRY1, CRY2 PER1 PER2 PER3 NPAS2 CKI-epsilon, CKI-delta ROR-alfa Mutaation vaikutukset Hedelmättömyys Epänormaali glukoosin uudismuodostus Epänormaali lipogeneesi Häiriintynyt unirytmi Metabolinen oireyhtymä Epänormaali glukoosin uudismuodostus lihaksiston ja maksan rytmittömyys Epänormaali herkkyys keskushermostoa stimuloiville lääkkeille Häiriintynyt unirytmi Epänormaali glukokortikoidirytmi Häiriintynyt apoptoosi / syövän synty Epänormaali herkkyys keskushermostoa stimuloiville lääkkeille Häiriintynyt solunjakautuminen / syövän synty Suvuittain esiintyvä aikaistunut unijakso Alkoholismi hiirillä Epänormaali herkkyys keskushermostoa stimuloiviin lääkkeisiin Myöhäisen unijakson syndrooma Häiriintynyt unirytmi Heikentynyt muisti Suvuittain esiintyvä aikaistunut unijakso Pikkuaivoataksia Epänormaali luuaineenvaihdunta Noin 10 % eri kudoksien geeneistä on sisäisestä kellosta juontuvan säätelyn alaisia, mutta aineenvaihdunnallisissa kudoksissa jopa suurin osa geenien kopioinnista noudattaa vuorokausirytmiä (Ptitsyn ym. 2006). Vain pieni osa oskilloivista geeneistä on yhteisiä kaikille elimille, ja näistäkin enemmistö koodaa keskeisimpiä kelloproteiineja (Duffield 2003). Bmal1-geeni on sisäiselle kellolle korvaamaton (Bunger ym. 2000). Sitä vastoin Clock-poistogeeniset hiiret ilmentävät lähes normaalia vuorokausirytmiä (DeBruyne ym. 2006). Ainakin lihaksissa ja maksassa sijaitsevissa laitakelloissa myös CLOCK-proteiini on välttämätön rytmien säilymiselle (Kennaway ym. 2006), mutta muualla BMAL1-proteiinin parina voi toimia NPAS2 (Internet-oheisaineiston kuva). Esimerkiksi rasvakudoksessa NPAS2 ja BMAL1 oskilloivat, kun taas CLOCK-proteiinilla ei ole selkeää tahtia (Zvonic ym. 2006). BMAL1 saattaakin valita parikseen sellaisen proteiinin, jonka kanssa se pystyy aktivoimaan kudoksille ominaisia kohteita (DeBruyne ym. 2006). Eri kelloproteiiniparit voivat antaa kudoksille keinon ilmentää niille ominaisia geenejä oikeassa tahdissa. Säätelyn monimutkaisuutta kudostasolla lisäävät kelloproteiinien translaationjälkeiset mekanismit, jotka vaikuttavat proteiinien tuotantonopeuteen, palautumiseen tumaan ja pilkkoutumiseen. Aineenvaihdunta- ja umpierityssairauksien sisäistä aikaa etsimässä 1303

4 Sokeriaineenvaihdunnan sisäiset kellot Yksilön selviämisen kannalta on tärkeää, että veren glukoosipitoisuus pysyy suhteellisen pienellä vaihteluvälillä. Siten glukoosin ja sen määrää vähentävän insuliinin pitää olla sopivassa tasapainossa. Normaalisti molempien On mahdollista, että osalla tyypin 2 diabetesta sairastavista on sisäivat vuorokaudenajan pitoisuudet vaihtelesen kellon ryhmihäiriö mukaan. Bmal1- ja Clockgeenien toimimattomuus johti Rudicin ym. (2004) tutkimuksessa glukoosin ja triglyseridien pitoisuuksien vuorokausirytmin häviämiseen hiirillä. Insuliiniannoksen jälkeen verenglukoosipitoisuus palautui etenkin Clock-mutanteilla hitaasti normaaliksi, vaikka vastareaktiot glukagonin ja kortikosteroidien pitoisuuksien perusteella toimivatkin normaalisti. Glukoosin uudismuodostus oli poikkeavaa ilman Clock-geeniä, ja Bmal1-mutanteilta se puuttui lähes kokonaan. Runsasrasvainen ruokavalio korosti aluksi glukoosin ja insuliinin pitoisuuksien vuorokausirytmiä terveillä hiirillä muttei mutanteilla. Glukoosin uudismuodostuksen välityksellä veren glukoosipitoisuutta suurentavien glukokortikoidien pitoisuus vaihtelee vuorokausirytmin mukaan. Dallmannin ym. (2006) tutkimuksessa glukokortikoidipitoisuudet todettiin jatkuvasti suuriksi hiirillä, joilla oli toimimaton Per1-geeni. Vaikka mutantit ovat liki puolet terveitä hiiriä kevyempiä, ne juovat suhteessa painoonsa enemmän vettä ja syövät enemmän ruokaa. Per2-geenin toimimattomuus ei puolestaan vaikuta glukokortikoidien vuorokausirytmiin. Mutantit ovat samankokoisia kuin terveet hiiret mutta kuluttavat enemmän vettä ja ruokaa. Sokeriannoksen jälkeen aineenvaihdunta kiihtyy normaalia enemmän sekä Per1- että Per2-mutanteilla. Rasvasolut ovat paitsi energiavarastoja myös energiatasapainoa säätelevien hormonien ja sytokiinien erittäjiä. Lihavilla ja diabeteshiirillä muun muassa adiponektiinin, resistiinin, visfatiinin ja leptiinin ilmentyminen on epätahtista, mikä viittaa sisäisen kellon rytmihäiriöön (Zvonic ym. 2006). Turekin ym. (2005) tutkimuksessa hiiret, joilla oli toimimaton Clock-geeni, söivät tavallista enemmän päivällä, mikä johti normaalia suurempaan energian saantiin ja edelleen ylipainoon sekä triglyseridien, kokonaiskolesterolin, glukoosin ja leptiinin pitoisuuksien kasvuun veressä. Nämä Clock-mutantit lihoivat sekä tavallisella että rasvaisella ruokavaliolla terveitä hiiriä enemmän. Niiden ilmiasu oli pitkälti samanlainen kuin metabolisessa oireyhtymässä. Toisessa tutkimuksessa Clock-geenin puutos sai aikaan sen, että hiiret lihoivat rasvaisella ruokavaliolla terveitä hiiriä vähemmän (Oishi ym. 2006). Näillä eri kannasta peräisin olevilla mutanteilla rasvojen imeytyminen oli heikkoa ja triglyseridien, leptiinin ja vapaiden rasvahappojen pitoisuudet veressä olivat normaalia pienemmät. Näiden kahden tutkimuksen tulokset eivät kumoa toisiaan. Ne kertovat siitä, että CLOCKproteiinin ja molekyylikellon toiminnassa on eroja eläinkantojen välillä sen mukaan, mitkä eri tekijät (valo, ravinto, aktiivisuus jne.) tahdistavat aineenvaihduntaa ja siihen liittyvää käyttäytymisrytmiä. Veren glukoosipitoisuuden ja lipidien säätelyyn tarvitsemme toimivat kellogeenit. On mahy d i n a s i a t Elimistössä on useita eri tavoin toimivia sisäisiä kelloja, jotka ovat elintärkeitä yksilön hyvinvoinnin kannalta. Kellogeenien virheet saattavat altistaa useille erilaisille häiriöille, muun muassa lihavuudelle ja metaboliselle oireyhtymälle. Rasva-aineenvaihdunnan kellot Tumareseptorit voivat toimia siltana sisäisten kellojen ja aineenvaihdunnan välillä A. Englund ja T. Partonen

5 PERs CRYs Valo BMAL1 CLOCK Keskuskello Ruokailun ja paaston sekä hormonien rytmit (mm. insuliini, glukokortikoidit) PER CRY Output-säätelijät mm. TEF, DBP, HLF Glukokortikoidit PPARa PPARg REV-ERBa BMAL1 CLOCK Laitakellot ROR-a Metaboliset kohdegeenit Aineenvaihduntaan vaikuttavat transkriptiotekijät Glukoosimetabolia (mm. glukogeenimetabolia, glukoosin uudismuodostus) Kolesterolimetabolia (mm. HMG-CoAsyntaasi, CYP7A1, ApoA-IV) Triglyseridimetabolia (mm. vapaiden rasvahappojen synteesi, Asetyyli-CoAkarboksylaasi) Metabolinen oireyhtymä Vapaat rasvahapot Kolesterolisulfaatti Insuliiniresistenssi Sisäelinten rasvoittuminen Dyslipidemia Kohonnut verenpaine Sydän- ja verisuonitaudit Kuva 2. Kellogeenien ja aineenvaihdunnan vuorovaikutus. Keskuskellossa BMAL1-CLOCK- ja PER-CRY-kelloproteiinikompleksit säätelevät elimistön rytmejä sekä output-proteiinien ilmentymistä. Laitakelloissa kellogeenien tuotteet ohjaavat eri kudosten aineenvaihdunnalle tärkeitä säätelytekijöitä. PPAR-proteiinit (peroxisome proliferator activated receptor), REV-ERBa, RORa ja BMAL1-CLOCK- tai BMAL1-NPAS2-kelloproteiinikompleksi säätelevät suoraan tai aktivoimalla säätelytekijöitä glukoosiaineenvaihduntaa, kolesterolisynteesiä, lipidien tuotantoa, rasvakudoksen muodostumista ja rasvamolekyylien hajotusta. Vapaat rasvahapot voivat aktivoida PPARg- ja PPARa-tumareseptoreita, ja lisäksi glukokortikoidit saattavat aktivoida jälkimmäisiä. Kolestesterolisulfaatti voi toimia RORA-ligandina. Häiriöt näissä reiteissä saattavat altistaa erilaisille sairauksille. Lyhenteitä: DBP = albumiinin D-elementteihin sitoutuva proteiini, HLF = maksan leukemiatekijä, TEF = kilpirauhasta stimuloiva alkiokautinen tekijä. HMG-CoA = hydroksimetyyliglutenyyli-coa. dollista, että osalla tyypin 2 diabetesta tai sepelvaltimotautia sairastavista on sisäisen kellon rytmihäiriö (kuva 2) (Staels 2006). Tätä on tarkoitus tutkia Kansanterveyslaitoksen aineistoista. Tumareseptorit sisäisessä kellossa Bmal1-geeni säätelee rasvakudoksen erilaistumista ja kypsien rasvasolujen aineenvaihduntaa aktivoimalla tumareseptoreita (Shimba ym. 2005). Nämä reseptorit voivat toimia siltana sisäisten kellojen ja aineenvaihdunnan välillä (Yang ym. 2006). Osa tumareseptoreista ilmentyy sisäisen kellon määräämässä tahdissa, osa itsenäisesti kudoskohtaisella tavalla. Tumareseptorit ovat säätelytekijöitä, joita aktivoivat monet aineet, kuten rasvaliukoiset hormonit, vitamiinit ja ravinnon rasva-aineet. PPAR-proteiinit (peroxisome proliferator activated receptor) muodostavat oman tumareseptoriperheensä (NR1C). Ne ovat tärkeitä rasvaja glukoosiaineenvaihdunnan säätelylle, ja niillä saattaa olla merkitystä myös sydän- ja verisuonitaudeissa (Gilde ym. 2006). BMAL1-CLOCK-pari vaikuttaa suoraan PPAR-säätelytekijöiden kohdegeenien ilmentymiseen. Se aktivoi PPAR-tumareseptoreille yhteisen aktiivisen osan (Inoue ym. 2005). Rev-erba on vuorostaan PPARa- ja PPARg-proteiinien kohdegeeni (Fontaine ym. 2003) ja vaikuttaa verisuonten sileissä lihaksissa ilmenevään tulehdusreaktioon (Migita ym. 2004). CLOCK-proteiini säätelee suoraan PPARatumareseptoria, joka kontrolloi maksan ja lihaksiston lipidiaineenvaihduntaa sekä glukoositasapainoa (Oishi ym. 2005). PPARa-agonisteja käytetään dyslipidemian hoidossa (Fruchart ym. 2001). PPARa-proteiinilla arvellaan olevan myös tulehdusta ehkäiseviä vaikutuksia (Lefebvre ym. 2006). Aineenvaihdunta- ja umpierityssairauksien sisäistä aikaa etsimässä 1305

6 PPARg-tumareseptoria pidetään rasvakudoksen muodostumisen pääsäätelijänä ja sen normaalin toiminnan mahdollistajana (Evans ym. 2004). Kun tämä geeni poistetaan hiiriltä, rasvakudosta ei muodostu lainkaan, ja samoin käy Bmal1-poistogeenisillä hiirillä. PPARg vaikuttaa myös sokeriaineenvaihduntaan, sillä rasvan varastoituessa herkkyys insuliinille kasvaa. Pparggeenin pistemutaatio voi altistaa diabetekselle, ja 80 % suomalaisista kantaa tätä riskialleelia (Lyssenko ym. 2005). PPARg onkin diabetekseen hoitoon käytettävien glitatsonien kohdegeeni (Niskanen 2004). RORa aktivoi veren triglyseridipitoisuuteen vaikuttavien ApoCIII- ja ApoAV-proteiinien koodauksen (Lind ym. 2005). Näin se olisi osaltaan suojaamassa rasva-aineenvaihdunnan häiriöiltä ja siten ateroskleroosilta. Lopuksi Perustutkimuksen tulokset kellogeenien merkityksestä ovat tuoreita, ja kuva sisäisten kellojen monimuotoisesta vaikutuksesta yksilöön alkaa kirkastua. Jyrsijöiden aineenvaihdunnan tasapainolle sisäiset kellot vaikuttavat keskeisen tärkeiltä, mutta ihmisen osalta aiheesta tarvitaan vielä tuntuvasti lisää tietoa. Tumareseptorien merkitys ansaitsee lisää tutkimusta. Sisäisiin kelloihin kohdistuvat suorat interventiot voivat tarjota uusia näkökulmia yllättävän moniin sairauksiin ja niiden hoitoon. Kirjallisuutta Antle MC, Silver R. Orchestrating time: arrangements of the brain circadian clock. Trends Neurosci 2005;28: Balsalobre A, Brown SA, Marcacci L, ym. Resetting of circadian time in peripheral tissues by glucocorticoid signaling. Science 2000;289: Brown SA, Zumbrunn G, Fleury-Olela F, Preitner N, Schibler U. Rhythms of mammalian body temperature can sustain peripheral circadian clocks. Curr Biol 2002;12: Bunger MK, Wilsbacher L D, Moran SM, ym. Mop3 (Bmal1) is an essential component of the master circadian pacemaker in mammals. Cell 2000;103: Dallmann R, Touma C, Palme R, Albrecht U, Steinlechner S. Impaired daily glucocorticoid rhythm in Per1Brd mice. J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol 2006;192: DeBruyne JP, Noton E, Lambert CM, Maywood ES, Weawer DR, Reppert SM. A Clock shock: mouse CLOCK is not required for circadian oscillator function. Neuron 2006;50: Doi M, Hirayama J, Sassone-Corsi P. Circadian regulator CLOCK is a histone acetyltransferase. Cell 2006;125: Duffield GE. DNA microarray analyses of circadian timing: the genomic basis of biological time. J Neuroendocrinol 2003;15: Evans RM, Barish GD, Wang YX. PPARs and the complex journey to obesity. Nat Med 2004;10: Fontaine C, Dubois G, Duguay Y, ym. The orphan nuclear receptor Rev-Erba is a peroxisome proliferator activated receptor (PPAR) gamma target gene and promotes PPARgamma-induced adiposyte differentiation. J Biol Chem 2003;278: Fruchart J-C, Staels B, Duriez P. PPARS, metabolic disease and atherosclerosis. Pharmacol Res 2001;4: Gilde AJ, Fruchart JC, Staels B. Peroxisome proliferator-activated receptors at the crossroads of obesity, diabetes, and cardiovascular disease. J Am Coll Cardiol. 2006;48: Guillaumond F, Dardente H, Giguere V, Cermakian N. Differential control of Bmal1 circadian transcription by REV-ERB and ROR nuclear receptors. J Biol Rhythms 2005;20: Hirayama J, Sassone-Corsi P. Structural and functional features of transcription factors controlling the circadian clock. Curr Opin Genet Dev 2005;15: Inoue I, Shinoda Y, Ikeda M, ym. CLOCK/BMAL1 is involved in lipid metabolism via transactivation of the peroxisome proliferatoractivated receptor (PPAR) response element. J Atheroscler Thromb 2005;12: Ishida A, Mutoh T, Ueyama T, ym. Light activates the adrenal gland: timing of gene expression and glucocorticoid release. Cell Metab 2005;2: Izumo M, Sato T, Straume M, Johnson CH. Quantitative analyses of circadian gene ekspression in mammalian cell cultures. PLoS Comput Biol 2006;2:e136. Kalsbeek A, Palm IF, La Fleur SE, ym. SCN outputs and the hypothalamic balance of life. J Biol Rhythms. 2006;21: Kennaway D J, Owans J A, Vaultsios A, Varcoe TJ. Functional central rhytmicity and light entrainment, but not liver and muscle rhytmicity, are clock independent. Am J Physiol Regul Integr Compr Physiol 2006;291:R Ko CH, Takahashi JS. Molecular components of the mammalian circadian clock. Hum Mol Genet 2006;15:R Lee C, Etchegaray JP, Cagampang FR, Loudon AS, Reppert SM. Posttranslational mechanisms regulate the mammalian circadian clock. Cell 2001;107: Lefebvre P, Chinetti G, Fruchart JC, Staels B. Sorting out the roles of PPARalpha in energy metabolism and vascular homeostasis. J Clin Invest 2006;116: Lind U, Nilsson T, McPheat J, ym. Identification of the human ApoAV gene as a novel RORalpha target gene. Biochem Biophys Res Commun 2005;330: Lowrey PL, Shimomura K, Antoch MP, ym. Positional syntenic cloning and functional characterization of the mammalian circadian mutation tau. Science 2000;288: Lyssenko V, Almgren P, Anevski D, ym. Genetic prediction of future type 2 diabetes. PLoS Med 2005;2:e345. Migita H, Morser J, Kawai K. Rev-erba upregulates NF-kb-responsive genes in vascular smooth muscle cells. FEBS Lett 2004;561: Niskanen L. Oraaliset diabeteslääkkeet missä mennään? Duodecim 2004;120: Oishi K, Miyazaki K, Kadota K, ym. Genome-wide expression analysis of mouse liver reveals CLOCK-regulated circadian output genes. J Biol Chem 2003;278: Oishi K, Shirai H, Ishida N. CLOCK is involved in the circadian transactivation of peroxisome-profiferator-activated receptor alpha (PPARalpha) in mice. Biochem J 2005;386: Partonen T. Sisäiset kellot. Duodecim 2004;120: Ptitsyn AA, Zvonic S, Condrad SA, Scott LK, Mynatt RL, Kimble JM. Circadian clocks are resounding in peripheral tissues. PLoS Comput Biol 2006;2:e16. Ralph MR, Foster RG, Davis FC, Menaker M. Transplanted suprachiasmatic nucleus determines circadian period. Science 1990;247: Reick M, Garcia J A, Dudley C, McKnight SL. NPAS2: an analog of clock operative in the mammalian forebrain. Science 2001;293: Reppert SM, Weaver DR. Coordinatiom of circadian timing in mammals. Nature 2002;418: Rudic RD, McNamara P, Curtis AM, ym. BMAL1 and CLOCK, two essential components of the circadian clock, are involved in glucose homeostasis. PLoS Biol 2004;2:e377. Schibler U. Circadian time keeping: the daily ups and downs of genes, cells, and organisms. Prog Brain Res 2006;153: Schibler U, Ripperger J, Brown SA. Peripheral circadian oscillators in 1306

7 mammals: time and food. J Biol Rhythms 2003;18: Shimba S, Ishii N, Ohta Y, ym. Brain and muscle Arnt-like protein-1 (BMAL1), a component of the molecular clock, regulates adipogenesis. Proc Natl Acad Sci USA 2005;102: Staels B. When the Clock stops ticking, metabolic syndrome explodes. Nat Med 2006;12:54 5. Turek FW, Joshu C, Kohsaka A, ym. Obesity and metabolic syndrome in circadian clock mutant mice. Science 2005;308: Yang X, Downes M, Yu RT, ym. Nuclear receptor expression links the circadian clock to metabolism. Cell 2006;126: Yoo SH, Yamazaki S, Lowrey PL, ym. PERIOD2: LUSIFERASE real-time reporting of circadian dynamics reveal persistent circadian oscillation in mouse peripheral tissues. Proc Natl Acad Sci USA 2004;101: Young ME. The circadian clock within the heart: potential influence on myocardial gene ekspression, metabolism, and function. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2006;290:H1 16. Zvonic S, Ptitsyn AA, Condrad SA, ym. Characterization of peripheral circadian clocks in adipose tissues. Diabetes 2006;55: ANI ENGLUND, fil. yo., tutkimustyöntekijä ani.englund@ktl.fi TIMO PARTONEN, LT, dosentti, akatemiatutkija Kansanterveyslaitos, mielenterveyden ja alkoholitutkimuksen osasto Mannerheimintie 166, Helsinki