Για τους ανθρώπους που δεν νυστάζουν μέχρι τις 2 π.μ., το βουητό του ξυπνητηριού μπορεί να αισθάνεται τρομερά καταπιεστικό.
Η ανακούφιση μπορεί να είναι στον ορίζοντα, χάρη στην ανακάλυψη αυτή την άνοιξη του α γενετική μετάλλαξη που προκαλεί συμπεριφορά νυχτολούλουδου.
Είτε είστε κουκουβάγια είτε πρωινοί κορυδαλλοί που ανατέλλει αβίαστα κάθε μέρα με τον ήλιο, οι συνήθειες ύπνου σας ρυθμίζονται από τους κιρκάδιους ρυθμούς. Αυτά τα εσωτερικά ρολόγια ελέγχουν σχεδόν κάθε πτυχή της υγείας μας, από την όρεξη και τον ύπνο μέχρι την κυτταρική διαίρεση, την παραγωγή ορμονών και την καρδιαγγειακή λειτουργία.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η συζήτηση. Διαβάστε το πρωτότυπο άρθρο με Κάρι Λ. Partch Αναπληρωτής Καθηγητής Φυσικών και Βιολογικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Santa Cruz.
Όπως πολλοί που μελετούν τις περιπλοκές της κιρκαδικής βιολογίας, είμαι αισιόδοξος ότι μια μέρα θα μπορέσουμε να σχεδιάσουμε φάρμακα που συγχρονίζουν τα κυτταρικά μας ρολόγια. Τα αφεντικά που συνοφρυώνονται στις καθυστερημένες αφίξεις θα μπορούσαν σύντομα να γίνουν παρελθόν.
Σχεδόν κάθε κύτταρο στο σώμα σας περιέχει ένα μοριακό ρολόι. Κάθε 24 ώρες περίπου, οι ειδικές πρωτεΐνες του ρολογιού αλληλεπιδρούν μεταξύ τους σε έναν αργό χορό. Κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, αυτός ο αργός χορός έχει ως αποτέλεσμα την έγκαιρη έκφραση των γονιδίων. Αυτό ελέγχει πότε θα συμβούν συγκεκριμένες διεργασίες στο σώμα σας, όπως η απελευθέρωση ορμονών όπως η μελατονίνη που προάγει τον ύπνο.
Γιατί οι καρδιακές προσβολές και τα εγκεφαλικά είναι δύο έως τρεις φορές πιο συχνά νωρίς το πρωί; Κιμωλία αυτό μέχρι τα εσωτερικά μας ρολόγια, τα οποία συντονίζουν την αύξηση αρτηριακή πίεση το πρωί για να σε βοηθήσει να ξυπνήσεις. Γιατί πρέπει οι έφηβοι να ακούσουν τις εκκλήσεις των γονιών τους να πάνε για ύπνο; Επειδή η ανθρώπινη αυξητική ορμόνη εκκρίνεται μόνο μία φορά την ημέρα, συνδέεται με τον βραδινό ύπνο.
Σχεδόν κάθε βιολογική λειτουργία είναι στενά συνδεδεμένη με τα εσωτερικά μας ρολόγια. Το σώμα μας είναι τόσο καλά συντονισμένο σε αυτούς τους κύκλους που προκαλούνται από διαταραχές τεχνητό φως αυξάνουν τον κίνδυνο για παχυσαρκία, χρόνιες φλεγμονώδεις ασθένειες και καρκίνο.
Η ώρα των γευμάτων μπορεί επίσης να επηρεάσει την υγεία σας: Το πότε τρώτε μπορεί να είναι πιο σημαντικό από αυτό που τρώτε. Πριν από αρκετά χρόνια, μια μελέτη εξέτασε τη διατροφική συμπεριφορά των ποντικών, τα οποία είναι νυκτόβια ζώα. Όταν τα ποντίκια έτρωγαν μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά κατά τη νυχτερινή ενεργό φάση τους, παρέμειναν σχετικά περιποιημένα. Όσοι έτρωγαν την ίδια δίαιτα κατά τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας έγιναν νοσηρά παχύσαρκοι. Οι συνεχιζόμενες μελέτες μπορεί σύντομα να δείξουν πώς αυτό μεταφράζεται στις ανθρώπινες διατροφικές συνήθειες.
Επιπλέον, μερικά 1.000 φάρμακα εγκεκριμένα από την FDA στοχευόμενα γονίδια που ελέγχονται από τα εσωτερικά μας ρολόγια. Αυτό σημαίνει ότι η ώρα της ημέρας που χορηγούνται τα φάρμακα μπορεί να έχει σημασία. Για παράδειγμα, ορισμένες στατίνες που καταπολεμούν τη χοληστερόλη είναι πιο αποτελεσματικές όταν λαμβάνονται το βράδυ, ώστε να μπορούν να χτυπήσουν καλύτερα τον στόχο τους, το ένζυμο HMG-CoA αναγωγάση.
Τα εσωτερικά μας ρολόγια κωδικοποιούνται μεμονωμένα, με τους περισσότερους ανθρώπους να πέφτουν στο μεσαίο εύρος ενός 24ωρου κύκλου, αλλά υπάρχουν πολλά ακραία σημεία - συμπεριλαμβανομένων των ξενύχτηδων - των οποίων τα ρολόγια δεν είναι συγχρονισμένα.
Ένας στους 75 ανθρώπους προβλέπεται να έχει τη «μετάλλαξη της νυχτερινής κουκουβάγιας» στην πρωτεΐνη ρολογιού CRY1, καθυστερώντας την υπνηλία μέχρι τις πρώτες πρωινές ώρες. Όχι μόνο αυτό καθιστά πιο δύσκολο για τους ξενύχτηδες να ξυπνούν το πρωί, αλλά τα εσωτερικά ρολόγια που είναι μεγαλύτερα από την ημέρα τους βάζουν σε μια διαρκή κατάσταση jet lag.
Για τους ξενύχτηδες, ο κύκλος του ύπνου είναι σε μεγάλο βαθμό πέρα από τον έλεγχό τους. Αλλά για τους υπόλοιπους από εμάς, υπάρχουν βήματα που μπορούμε να κάνουμε για να ξεκουραστούμε ευκολότερα και να βελτιώσουμε την υγεία μας.
Τα ρολόγια σε μεμονωμένα κύτταρα συγχρονίζονται από τον εγκέφαλο. Το φως που ρέει στο μάτι βοηθά το «κύριο ρολόι» του εγκεφάλου να παραμείνει σε αρμονία με τον κύκλο ημέρας/νύχτας. Γι' αυτό, όταν ταξιδεύετε σε άλλη ζώνη ώρας, το εσωτερικό σας ρολόι δεν ταιριάζει πλέον με τον ηλιακό κύκλο. Χρειάζεται περίπου μια εβδομάδα για να συγχρονιστεί με μια νέα τοπική ώρα.
Το έντονο τεχνητό φως τη νύχτα λέει στο κύριο ρολόι ότι είναι ακόμα μέρα, οδηγώντας τα κυψελωτά ρολόγια να τρέχουν για να συμβαδίσουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέποντας πολύ έντονο φως τη νύχτα μπορεί να σας προκαλέσει jet lag χωρίς να πάτε πουθενά. Μια πρόσφατη μελέτη διαπίστωσε ότι απλά προβολή ηλεκτρονικών αναγνωστών τη νύχτα για λίγες ώρες μπορεί να προκαλέσει χειρότερο ύπνο και λιγότερη εγρήγορση την επόμενη μέρα.
Μπορείτε να ελαχιστοποιήσετε τις διαταραχές που προκαλούνται από το τεχνητό φως εφαρμόζοντας καλή «υγιεινή φωτός». Εκθέσει τον εαυτό σας σε άφθονο έντονο φως κατά τη διάρκεια της ημέρας και ελαχιστοποιήστε την έκθεσή σας σε τεχνητό φως μετά σούρουπο. Αυτά τα βήματα θα βοηθήσουν το εσωτερικό κιρκάδιο ρολόι σας να παραμένει σε συγχρονισμό με τον κύκλο φωτός/σκότους, προωθώντας τα καλά πρότυπα ύπνου και τη συνολική υγεία.
Καθώς μαθαίνουμε περισσότερα για το πώς λειτουργούν οι κιρκάδιοι ρυθμοί, θα είμαστε καλύτερα σε θέση να σχεδιάζουμε θεραπευτικές θεραπείες που αξιοποιούν τους φυσικούς ρυθμούς της ζωής.
Στο εργαστήριό μου, μελετάμε τους πολύπλοκους μοριακούς μηχανισμούς που διέπουν τους κιρκάδιους ρυθμούς. Κοιτώντας πώς αλληλεπιδρά το CRY1 με άλλες πρωτεΐνες ρολογιού, ελπίζουμε να καταλάβουμε πώς οι κληρονομικές μεταλλάξεις μπορούν να καταστρέψουν τους κιρκάδιους ρυθμούς. Η μετάλλαξη της νυχτερινής κουκουβάγιας στο CRY1 φαίνεται να την κάνει να πιάνει τις πρωτεΐνες του συνεργάτη της πιο σφιχτά, όπως ένας κακός χορευτής που δεν ξέρει πότε να προχωρήσει. Όταν το CRY1 δεν απελευθερώνει τον συνεργάτη του με τον σωστό χρονισμό, καθυστερεί τον χρονισμό όλων των στοιχείων που ελέγχονται από το ρολόι.
Εάν μπορούσαμε να κατανοήσουμε καλύτερα αυτούς τους μηχανισμούς, θα έθεταν το έδαφος για νέα φάρμακα που θα μπορούσαν να φέρουν ανακούφιση σε σημαντικό μέρος του πληθυσμού. Ίσως θα μπορούσαμε να συντομεύσουμε τα εσωτερικά ρολόγια των κουκουβάγιων σε περίπου 24 ώρες, βοηθώντας τους να κοιμηθούν σε μια «κανονική» ώρα.
Δεδομένης της περίπλοκης φύσης της βιολογικής χρονομέτρησης, πιθανότατα υπάρχουν πολλά περισσότερα γονίδια που επηρεάζουν τον κιρκάδιο χρόνο. Φανταστείτε να προσαρμόζετε το χρονοδιάγραμμα των δόσεων στον κιρκάδιο κύκλο κάθε ασθενούς, μεγιστοποιώντας τον αντίκτυπο ενός φαρμάκου ενώ ελαχιστοποιείτε την έκθεση σε παρενέργειες. Φανταστείτε ασθενείς να ελέγχουν το ρολόι τους πριν σκάσουν ένα χάπι για τη θεραπεία της υψηλής αρτηριακής πίεσης ή τη μείωση της χοληστερόλης. Ιδανικά, μια μέρα οι συσκευές μας τύπου Fitbit θα παρακολουθούν τους κιρκάδιους ρυθμούς μας, δίνοντάς μας ακριβείς μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο των βιολογικών μας λειτουργιών.
Αυτό μπορεί να ακούγεται τραβηγμένο, αλλά δεν είναι τόσο μακριά. Οι επιστήμονες αναζητούν τώρα βιοδείκτες που θα μπορούσαν να μετρηθούν στο αίμα για να καταλάβουν τον εσωτερικό χρονισμό του ρολογιού.
