Η νοκτουρνίνη ή εσπερίνη (HESP ή NOC) είναι μια κιρκάδια ρυθμιζόμενη αποαδενυλάση (ένζυμο) με μέγιστη έκφραση τις βραδινές ώρες, που διαμεσολαβεί στον μεταβολισμό του λίπους και την δαπάνη ενέργειας από το σώμα μας. Μια νέα μελέτη του Πανεπιστημίου Princeton έρχεται να ανατρέψει όλα όσα γνώριζαν οι επιστήμονες μέχρι σήμερα για τον ρόλο της.
Σύμφωνα με στοιχεία που δημοσιεύονται στο Nature Communications, οι ερευνητές με επικεφαλής τον Alexei Korennykh, καθηγητή Μοριακής Βιολογίας στο Princeton, ανακάλυψαν ότι υπάρχει μια μοριακή σχέση μεταξύ της ημερήσιας διακύμανσης της νοκτουρνίνης και του ρόλου της στην δαπάνη ενέργειας από το σώμα.
«Η διαπίστωση του τρόπου λειτουργίας της νοκτουρνίνης θα μας βοηθήσει να αποκτήσουμε νέα οπτική για τον ύπνο, το οξειδωτικό στρες και τον μεταβολισμό και τελικά θα μας βοηθήσει να κάνουμε ένα βήμα πιο κοντά στην εύστοχη αντιμετώπιση των μεταβολικών νοσημάτων», εξηγεί ο Alexei Korennykh.
Όπως προαναφέρθηκε η νοκτουρνίνη είναι μέρος του κιρκαδιανού ρυθμού, του βιολογικού ρολογιού του σώματος, που λειτουργεί τροποποιώντας τον μεταβολισμό και τη συμπεριφορά των ζώντων οργανισμών ώστε να ταιριάζουν στις ανάγκες του σώματος σε διαφορετικές ώρες της ημέρας. Για παράδειγμα, τα επίπεδα της νοκτουρνίνης κορυφώνονται όταν ξυπνάμε το πρωί. Επίσης, είναι καίριος ρυθμιστής του μεταβολισμού. Πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι εκείνα που είχαν τροποποιηθεί γενετικά να μην έχουν το ένζυμο παρήγαγαν λιγότερη ινσουλίνη και έτσι ήταν προστατευμένα από την λιπώδη ηπατοπάθεια, ενώ ήταν λιγότερο επιρρεπή στην αύξηση του σωματικού βάρους.
Ωστόσο η ακριβής λειτουργία της νοκτουρνίνης εντός των κυττάρων παρέμενε μέχρι πρότινος ασαφής. Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες πίστευαν ότι το ένζυμο ενεργοποιούσε και απενεργοποιούσε τον μεταβολισμό αποδομώντας συγκεκριμένα κυτταρικά μηνύματα του ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA). Πέρσι όμως τρεις επιστημονικές ομάδες, μια από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, μια από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα και η ομάδα του Δρ. Korennykh, ανακάλυψαν ότι η νοκτουρνίνη είναι ανίκανη να αποδομήσει το RNA.
Προς επιβεβαίωση αυτή της υπόθεσης ο Δρ. Korennykh και οι συνεργάτες του ανέλυσαν δείγματα ιστών και έτσι ανακάλυψαν ότι η νοκτουρνίνη παίζει ένα πολύ πιο άμεσο ρόλο στον μεταβολισμό απ’ ότι είχαν υποθέσει μέχρι πρότινος. Αντί να αποδομεί τα mRNA, ρυθμίζει συγκεκριμένους μεταβολίτες που βοηθούν στην παραγωγή ενέργειας και προστατεύουν τα κύτταρα από βλάβες. Επίσης, ανακάλυψαν ότι η νοκτουρνίνη εδρεύει στα μιτοχόνδρια, τα «εργοστάσια» παραγωγής ενέργειας των κυττάρων. Η θέση αυτή ενδεχομένως να είναι ενδεικτικού του που δρα τελικά το ένζυμο.
Περαιτέρω παρατήρησαν ότι η νοκτουρνίνη αφαιρεί μια ομάδα φωσφορικών αλάτων από δύο σημαντικά μόρια (NADP+ και NADPH) για τον μεταβολισμό. Αυτά τα μόρια επιτρέπουν στο κύτταρο να ρυθμίζει τα επίπεδα του αντιδρώντος οξυγόνου, το οποίο λειτουργεί τόσο ως επιβλαβής παράγοντας προκαλώντας ζημιά, αλλά και ως σηματοδοτικό μόριο που ελέγχει τον μεταβολισμό και την αποθήκευση του λίπους.
Οι ερευνητές λαμβανομένων υπόψη όλων των παραπάνω καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η νοκτουρνίνη είναι το πρώτο γνωστό ένζυμο που έχει αυτή την επίδραση στα μόρια NADP+ και NADPH εντός των μιτοχονδρίων.
Η αφαίρεση των φωσφορικών αλάτων από τα μόρια NADP+ και NADPH παράγει δύο διαφορετικά αλλά εξίσου σημαντικά μόρια, τα NAD+ και NADH, τα οποία είναι σημαντικά για την λειτουργία των μεταβολικών ενζύμων που παράγουν ενέργεια αποδομώντας βιομόρια, όπως η γλυκόζη. Έτσι, το πρωί όταν η νοκτουρνίνη υπερεκφράζεται ωθεί το σώμα να παράγει περισσότερη ενέργεια παρέχοντάς του περισσότερα NAD+ και NADH.
