Ihmisille, jotka nukahtavat vasta klo 2:lla, herätyskellon surina voi tuntua erittäin ahdistavalta.
Helpotusta saattaa olla näköpiirissä tämän kevään löydön ansiosta geneettinen mutaatio, joka aiheuttaa yökyöpelin käyttäytymistä.
Olitpa yökyöpeli tai aamukirkko, joka nousee vaivattomasti joka päivä auringon mukana, nukkumistottumuksiasi säätelevät vuorokausirytmit. Nämä sisäiset kellot ohjaavat lähes kaikkia terveyteemme näkökohtia ruokahalusta ja unesta solujen jakautumiseen, hormonien tuotantoon ja sydän- ja verisuonitoimintoihin.
Tämä artikkeli on alun perin julkaistu Keskustelu. Lue alkuperäinen artikkeli kirjoittaja Carrie L. Partch fysiikan ja biologian apulaisprofessori Kalifornian yliopistossa Santa Cruz.
Kuten monet, jotka tutkivat vuorokausibiologian hienouksia, olen optimistinen, että jonakin päivänä voimme suunnitella lääkkeitä, jotka synkronoivat solukellomme. Myöhästyneiden saapuvien pomot rypistävät kulmiaan, ja niistä voi pian tulla menneisyyttä.
Melkein jokaisessa kehosi solussa on molekyylikello. Noin 24 tunnin välein omistetut kelloproteiinit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa hidas tanssi. Päivän kuluessa tämä hidas tanssi saa aikaan geenien oikea-aikaisen ilmentymisen. Tämä säätelee, milloin kehossasi tapahtuu tiettyjä prosesseja, kuten hormonien, kuten unta edistävän melatoniinin, vapautumista.
Miksi sydänkohtaukset ja aivohalvaukset ovat kaksi tai kolme kertaa yleisempiä aikaisin aamulla? Merkitse se sisäisiin kelloihimme, jotka koordinoivat nousua verenpaine aamulla auttaa sinua heräämään. Miksi teinien pitäisi kuunnella vanhempiensa pyyntöjä mennä nukkumaan? Koska ihmisen kasvuhormonia erittyy vain kerran päivässä, liittyy öiseen nukkumiseen.
Lähes kaikki biologiset toiminnot liittyvät läheisesti sisäisiin kelloihimme. Kehomme on niin hienosäädetty näihin sykleihin, että häiriöt aiheuttavat keinotekoinen valo lisää riskiämme sairastua liikalihavuuteen, kroonisiin tulehdussairauksiin ja syöpään.
Aterioiden ajoitus voi myös vaikuttaa terveyteen: Syöminen voi olla tärkeämpää kuin se, mitä syöt. Useita vuosia sitten, tutkimus tarkasteltiin hiirten, jotka ovat yöeläimiä, ruokintakäyttäytymistä. Kun hiiret söivät runsaasti rasvaa sisältävää ruokavaliota öisen aktiivisen vaiheen aikana, ne pysyivät suhteellisen trimmaisina. Niistä, jotka napostelivat samaa ruokavaliota pitkin päivää ja yötä, tuli sairaalloisen lihavia. Meneillään olevat tutkimukset saattavat pian osoittaa, kuinka tämä näkyy ihmisten ruokailutottumuksissa.
Mitä muuta, jotkut 1000 FDA: n hyväksymää lääkettä kohdegeenit, joita sisäiset kellomme ohjaavat. Tämä tarkoittaa, että vuorokaudenajasta, jolloin lääkkeet annetaan, voi olla merkitystä. Esimerkiksi jotkin kolesterolia torjuvat statiinit ovat tehokkaimpia iltaisin otettuina, jotta ne pääsevät parhaiten tavoitteeseensa, HMG-CoA-reduktaasientsyymiin.
Sisäiset kellomme ovat yksilöllisesti koodattuja, ja useimmat ihmiset kuuluvat 24 tunnin syklin keskialueelle, mutta on monia poikkeamia – mukaan lukien yökyöpelit – joiden kellot eivät ole synkronoituja.
Yhdellä 75:stä ihmisestä ennustetaan olevan "yökyöpelimutaatio" kelloproteiinissa CRY1, joka viivyttää uneliaisuutta pikkutunneille asti. Tämä ei ainoastaan vaikeuta yökyöpelien heräämistä aamulla, vaan niiden vuorokautta pidemmät sisäiset kellot saavat heidät ikuiseen jet lag -tilaan.
Yökyöpelien unisykli on suurelta osin niiden hallinnan ulkopuolella. Mutta me muut voimme levätä helpommin ja parantaa terveyttämme.
Aivot synkronoivat yksittäisten solujen kellot. Silmään virtaava valo auttaa aivojen ”mestarikelloa” pysymään sopusoinnussa päivä/yö-syklin kanssa. Tästä syystä, kun matkustat toiselle aikavyöhykkeelle, sisäinen kellosi ei enää vastaa auringon kiertokulkua. Synkronointi uuteen paikalliseen aikaan kestää noin viikon.
Kirkas keinovalo yöllä kertoo pääkellolle, että on vielä päivällä, mikä saa matkapuhelinkellot kilpailemaan pysyäkseen perässä. Siksi liian kirkkaan valon näkeminen yöllä voi aiheuttaa viivettä menettämättä minnekään. Eräs tuore tutkimus totesi sen yksinkertaisesti e-lukijoiden katselu yöllä muutaman tunnin ajan voi heikentää unta ja heikentää valppautta seuraavana päivänä.
Voit minimoida keinovalon aiheuttamat häiriöt harjoittamalla hyvää "valohygieniaa". Paljasta itsesi runsaalle kirkkaalle valolle päivän aikana ja minimoi altistuminen keinovalolle sen jälkeen hämärä. Nämä vaiheet auttavat sisäistä vuorokausikelloasi pysymään tahdissa valon/pimeyden syklin kanssa, mikä edistää hyviä unirytmiä ja yleistä terveyttä.
Kun opimme lisää vuorokausirytmien toiminnasta, pystymme paremmin suunnittelemaan terapeuttisia hoitoja, jotka hyödyntävät elämän luonnollisia rytmejä.
Laboratoriossani tutkimme monimutkaisia molekyylimekanismeja, jotka hallitsevat vuorokausirytmejä. Katsomalla miten CRY1 on vuorovaikutuksessa muiden kelloproteiinien kanssa toivomme ymmärtävämme, kuinka periytyneet mutaatiot voivat aiheuttaa tuhoa vuorokausirytmeissä. Yökyöpelin mutaatio CRY1:ssä näyttää saavan sen tarttumaan tiiviimmin kumppaniproteiineihinsa, kuten huono tanssikumppani, joka ei tiedä milloin jatkaa. Kun CRY1 ei vapauta kumppaniaan oikealla ajoituksella, se viivyttää kaiken kellon ohjaaman ajoitusta.
Jos ymmärtäisimme näitä mekanismeja paremmin, se loisi pohjan uusille lääkkeille, jotka voisivat tuoda helpotusta merkittävälle osalle väestöstä. Ehkä voisimme lyhentää yökyöpelien sisäiset kellot takaisin noin 24 tuntiin, mikä auttaisi niitä menemään nukkumaan "normaaliin" aikaan.
Kun otetaan huomioon biologisen ajanoton monimutkaisuus, on todennäköisesti paljon enemmän geenejä, jotka vaikuttavat vuorokausiajoitukseen. Kuvittele räätälöiväsi annosten ajoituksen kunkin potilaan vuorokausisyklin mukaan, maksimoimalla lääkkeen vaikutuksen ja minimoimalla sivuvaikutuksille altistumisen. Kuvittele, että potilaat tarkistavat kelloaan ennen kuin ottavat pillerin korkean verenpaineen tai kolesterolin alentamiseksi. Ihannetapauksessa jonakin päivänä Fitbit-tyyppiset laitteet tarkkailevat vuorokausirytmejämme ja antavat meille tarkkoja reaaliaikaisia mittauksia biologisista toiminnoistamme.
Tämä saattaa kuulostaa kaukaa haetulta, mutta se ei ole niin kaukana. Tutkijat etsivät nyt biomarkkereita, jotka voitaisiin mitata verestä sisäisen kellon ajoituksen selvittämiseksi.
