Vědci mohou být brzy schopni resetovat biologické hodiny

Pro lidi, kteří neusínají do 2 hodin ráno, může bzučení budíku působit ohromně tísnivě.

Reliéf může být na obzoru, díky objevu tohoto jara a genetická mutace, která způsobuje chování nočních sov.

Ať už jste noční sova nebo ranní skřivan, který bez námahy vstává každý den se sluncem, vaše spánkové návyky jsou regulovány cirkadiánními rytmy. Tyto vnitřní hodiny řídí téměř každý aspekt našeho zdraví, od chuti k jídlu a spánku po dělení buněk, produkci hormonů a kardiovaskulární funkce.

Tento článek byl původně publikován dne Konverzace. Číst Původní článek podle Carrie L. Partch docent fyzikálních a biologických věd na Kalifornské univerzitě v Santa Cruz.

Stejně jako mnozí, kteří studují složitosti cirkadiánní biologie, jsem optimistický, že jednoho dne budeme schopni navrhnout léky, které synchronizují naše buněčné hodiny. Šéfové mračící se při opožděných příchodech by se brzy mohli stát minulostí.

muž jíst smažené kuře v posteli

Téměř každá buňka ve vašem těle obsahuje molekulární hodiny. Každých zhruba 24 hodin se vyhrazené hodinové proteiny vzájemně ovlivňují v pomalém tanci. V průběhu dne tento pomalý tanec vyústí ve včasné vyjádření genů. To řídí, kdy ve vašem těle nastanou určité procesy, jako je uvolňování hormonů, jako je melatonin podporující spánek.

Proč jsou infarkty a mrtvice dvakrát až třikrát častější v časných ranních hodinách? Křída, že až naše vnitřní hodiny, které koordinují zvýšení v krevní tlak ráno abych ti pomohl probudit se. Proč by měli dospívající poslouchat prosby svých rodičů, aby šli spát? Protože lidský růstový hormon se vylučuje pouze jednou denně, spojené s nočním spánkem.

Téměř každá biologická funkce je úzce spojena s našimi vnitřními hodinami. Naše těla jsou tak jemně naladěna na tyto cykly, které způsobují poruchy umělé světlo zvýšit naše riziko obezity, chronických zánětlivých onemocnění a rakoviny.

Načasování jídla může také ovlivnit vaše zdraví: Kdy jíte může být důležitější než to, co jíte. před několika lety, studie zkoumali chování myší, které jsou nočními zvířaty, při krmení. Když myši během své noční aktivní fáze jedly stravu s vysokým obsahem tuku, zůstaly relativně upravené. Ti, kteří během dne i noci přikusovali stejnou stravu, se stali morbidně obézní. Probíhající studie mohou brzy ukázat, jak se to promítá do lidských stravovacích návyků.

A co víc, některé 1000 léků schválených FDA cílové geny, které jsou řízeny našimi vnitřními hodinami. To znamená, že na denní době, kdy jsou léky podávány, může záležet. Například některé statiny bojující proti cholesterolu jsou nejúčinnější, když se užívají večer, takže mohou co nejlépe zasáhnout svůj cíl, enzym HMG-CoA reduktázu.

muž pomocí mobilního telefonu v posteli

Naše vnitřní hodiny jsou individuálně kódovány, přičemž většina lidí spadá do středního rozsahu 24hodinového cyklu, ale existuje mnoho odlehlých hodnot – včetně nočních sov – jejichž hodiny nejsou synchronizovány.

Předpokládá se, že jeden ze 75 lidí bude mít „mutaci noční sovy“ v hodinovém proteinu CRY1, která oddaluje ospalost až do ranních hodin. Nejen, že to nočním sovám ztěžuje ranní probuzení, ale jejich vnitřní hodiny, které jsou delší než jeden den, je uvádějí do věčného stavu jet lagu.

U nočních sov je spánkový cyklus z velké části mimo jejich kontrolu. Ale pro nás ostatní existují kroky, které můžeme podniknout, abychom si snáze odpočinuli a zlepšili své zdraví.

Hodiny v jednotlivých buňkách jsou synchronizovány mozkem. Světlo, které proudí do oka, pomáhá mozkovým „hlavním hodinám“ zůstat v souladu s cyklem den/noc. To je důvod, proč, když cestujete do jiného časového pásma, vaše vnitřní hodiny již neodpovídají slunečnímu cyklu. Synchronizace s novým místním časem trvá přibližně týden.

Jasné umělé světlo v noci říká hlavním hodinám, že je stále den, což vede mobilní hodiny k tomu, aby držely krok. To je důvod, proč vidět příliš mnoho jasného světla v noci vám může způsobit jet lag, aniž byste nikam chodili. Jedna nedávná studie zjistila, že jednoduše noční prohlížení elektronických čteček na několik hodin může způsobit horší spánek a menší bdělost následující den.

Rušení způsobené umělým světlem můžete minimalizovat dodržováním správné „hygieny světla“. Odhalit během dne se vystavte dostatku jasného světla a poté minimalizujte vystavení umělému světlu soumrak. Tyto kroky pomohou vašim vnitřním cirkadiánním hodinám zůstat v synchronizaci s cyklem světlo/tma, což podpoří dobrý spánek a celkové zdraví.

Hypotalamus

Když se dozvíme více o tom, jak fungují cirkadiánní rytmy, budeme schopni lépe navrhovat terapeutické léčby, které využívají přirozené rytmy života.

V mé laboratoři studujeme složité molekulární mechanismy, které řídí cirkadiánní rytmy. Pohledem na jak CRY1 interaguje s jinými hodinovými proteiny doufáme, že pochopíme, jak mohou zděděné mutace způsobit katastrofu v cirkadiánních rytmech. Zdá se, že mutace noční sovy v CRY1 ji přiměje pevněji uchopit proteiny svého partnera, jako špatný taneční partner, který neví, kdy jít dál. Když CRY1 neuvolní svého partnera se správným načasováním, zpozdí načasování všeho řízeného hodinami.

Pokud bychom těmto mechanismům lépe porozuměli, připravilo by to půdu pro nové léky, které by mohly přinést úlevu značné části populace. Možná bychom mohli zkrátit vnitřní hodiny nočních sov zpět na přibližně 24 hodin, což jim pomůže usnout v „normální“ čas.

Vzhledem ke komplikované povaze biologického měření času existuje pravděpodobně mnohem více genů, které ovlivňují cirkadiánní načasování. Představte si, že přizpůsobíte načasování dávek cirkadiánnímu cyklu každého pacienta, čímž maximalizujete účinek léku a zároveň minimalizujete vystavení vedlejším účinkům. Představte si pacienty, jak kontrolují hodinky, než si dají pilulku k léčbě vysokého krevního tlaku nebo snížení cholesterolu. V ideálním případě budou jednoho dne naše zařízení typu Fitbit monitorovat naše cirkadiánní rytmy, což nám poskytne přesné měření našich biologických funkcí v reálném čase.

Může to znít přehnaně, ale není to tak daleko. Vědci nyní hledají biomarkery, které by bylo možné měřit v krvi, aby zjistili časování vnitřních hodin.

Nový syntetický alkohol tvrdí, že je „bez kocoviny“

Nový syntetický alkohol tvrdí, že je „bez kocoviny“Různé

Každý rodič, který někdy měl kocovinu, ví, že 2 věci jsou pravdivé: Vaše děti to umějí říct a jsou z toho opravdoví hulváti. (Opravdu, jednou se nechtějí dívat Daniel Tiger celý den?!) Proto je pří...

Přečtěte si více
Proč existují babičky: evoluční vysvětlení

Proč existují babičky: evoluční vysvětleníRůzné

U babiček existuje zajímavá dualita. I když ano, babičky jsou sladké, jsou také něčí tchyně. Což vyvolává otázku: Jak mohou být lidé tak všeobecně milovaní také tak univerzálně, neochotně...tolerov...

Přečtěte si více
Třída mateřské školy v roce 2021 bude obrovská kvůli COVID Redshirting

Třída mateřské školy v roce 2021 bude obrovská kvůli COVID RedshirtingRůzné

V dubnu 2021 Otcovský zveřejnil článek o tom, jak by mohla vypadat třída mateřské školy v letech 2021-2022 na podzim. Na základě předběžných hlášení z prodejen jako např K-12 potápění, odborníci př...

Přečtěte si více