Ilmuwan Mungkin Segera Dapat Mengatur Ulang Jam Biologis

click fraud protection

Bagi orang yang tidak mengantuk sampai jam 2 pagi, dengungan jam weker bisa terasa sangat mengganggu.

Bantuan mungkin ada di cakrawala, berkat penemuan mata air a. ini mutasi genetik yang menyebabkan perilaku night-owl.

Apakah Anda seorang night owl atau morning lark yang bangun dengan mudah setiap hari dengan sinar matahari, kebiasaan tidur Anda diatur oleh ritme sirkadian. Jam internal ini mengontrol hampir setiap aspek kesehatan kita, mulai dari nafsu makan dan tidur hingga pembelahan sel, produksi hormon, dan fungsi kardiovaskular.

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca artikel asli oleh Carrie L Partch seorang Associate Professor Ilmu Fisika dan Biologi di University of California Santa Cruz.

Seperti banyak orang yang mempelajari seluk-beluk biologi sirkadian, saya optimis bahwa suatu hari kita akan dapat merancang obat yang menyinkronkan jam seluler kita. Bos yang mengerutkan kening pada kedatangan yang terlambat bisa segera menjadi bagian dari masa lalu.

pria makan ayam goreng di tempat tidur

Hampir setiap sel dalam tubuh Anda mengandung jam molekuler. Setiap 24 jam atau lebih, protein jam khusus berinteraksi satu sama lain dalam tarian lambat. Selama satu hari, tarian lambat ini menghasilkan ekspresi gen yang tepat waktu. Ini mengontrol kapan proses tertentu akan terjadi di tubuh Anda, seperti pelepasan hormon seperti melatonin yang meningkatkan tidur.

Mengapa serangan jantung dan stroke dua hingga tiga kali lebih sering terjadi di pagi hari? Catat itu hingga jam internal kami, yang mengoordinasikan peningkatan tekanan darah di pagi hari untuk membantu Anda bangun. Mengapa remaja harus mendengarkan permintaan orang tua mereka untuk pergi tidur? Karena hormon pertumbuhan manusia disekresikan hanya sekali sehari, terkait dengan tidur di malam hari.

Hampir setiap fungsi biologis terkait erat dengan jam internal kita. Tubuh kita disetel dengan sangat halus untuk siklus ini sehingga gangguan yang disebabkan oleh cahaya buatan meningkatkan risiko obesitas, penyakit radang kronis, dan kanker.

Waktu makan juga dapat memengaruhi kesehatan Anda: Waktu makan mungkin lebih penting daripada apa yang Anda makan. Beberapa tahun lalu, sebuah pelajaran melihat perilaku makan tikus, yang merupakan hewan nokturnal. Ketika tikus makan makanan tinggi lemak selama fase aktif malam hari, mereka tetap relatif langsing. Mereka yang makan makanan yang sama sepanjang hari dan malam menjadi gemuk tidak sehat. Studi yang sedang berlangsung mungkin segera menunjukkan bagaimana hal ini diterjemahkan menjadi kebiasaan makan manusia.

Terlebih lagi, beberapa 1.000 obat yang disetujui FDA gen target yang dikendalikan oleh jam internal kita. Itu berarti waktu pemberian obat dapat menjadi masalah. Sebagai contoh, beberapa statin penangkal kolesterol paling efisien bila diminum pada malam hari sehingga mereka dapat mencapai target terbaiknya, enzim HMG-CoA reduktase.

pria menggunakan ponsel di tempat tidur

Jam internal kami dikodekan secara individual, dengan sebagian besar orang berada di kisaran tengah siklus 24 jam, tetapi ada banyak outlier – termasuk night owl – yang jamnya tidak sinkron.

Satu dari 75 orang diperkirakan memiliki "mutasi burung hantu malam" pada protein jam CRY1, menunda kantuk hingga larut malam. Ini tidak hanya membuat burung hantu malam lebih sulit untuk bangun di pagi hari, tetapi jam internal mereka yang lebih lama dari sehari menempatkan mereka dalam kondisi jet lag yang terus-menerus.

Untuk burung hantu malam, siklus tidur sebagian besar di luar kendali mereka. Tetapi bagi kita semua, ada langkah-langkah yang dapat kita ambil untuk lebih mudah beristirahat dan meningkatkan kesehatan kita.

Jam dalam sel individu disinkronkan oleh otak. Cahaya yang mengalir ke mata membantu "jam utama" otak tetap selaras dengan siklus siang/malam. Itu sebabnya, ketika Anda bepergian ke zona waktu lain, jam internal Anda tidak lagi cocok dengan siklus matahari. Dibutuhkan sekitar satu minggu untuk menyinkronkan hingga waktu lokal yang baru.

Cahaya buatan yang terang di malam hari memberi tahu jam utama bahwa hari masih siang, membuat jam seluler berlomba untuk mengikutinya. Itu sebabnya melihat terlalu banyak cahaya terang di malam hari bisa membuat Anda jet lag tanpa pergi kemana-mana. Satu studi baru-baru ini menemukan bahwa hanya melihat e-reader di malam hari selama beberapa jam dapat menyebabkan tidur lebih buruk dan kurang kewaspadaan pada hari berikutnya.

Anda dapat meminimalkan gangguan yang disebabkan oleh cahaya buatan dengan mempraktikkan "kebersihan cahaya" yang baik. Membuka diri Anda ke banyak cahaya terang di siang hari dan meminimalkan paparan Anda terhadap cahaya buatan setelahnya senja. Langkah-langkah ini akan membantu jam sirkadian internal Anda tetap sinkron dengan siklus terang/gelap, meningkatkan pola tidur yang baik dan kesehatan secara keseluruhan.

Hipotalamus

Saat kita mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja ritme sirkadian, kita akan lebih mampu merancang perawatan terapeutik yang memanfaatkan ritme alami kehidupan.

Di lab saya, kami mempelajari mekanisme molekuler kompleks yang mengatur ritme sirkadian. Dengan melihat bagaimana CRY1 berinteraksi dengan protein jam lainnya, kami berharap dapat memahami bagaimana mutasi yang diwariskan dapat mendatangkan malapetaka pada ritme sirkadian. Mutasi burung hantu malam di CRY1 tampaknya membuatnya memegang protein pasangannya lebih erat, seperti pasangan dansa yang buruk yang tidak tahu kapan harus melanjutkan. Ketika CRY1 tidak melepaskan mitranya dengan waktu yang tepat, CRY1 menunda waktu segala sesuatu yang dikendalikan oleh jam.

Jika kita dapat memahami mekanisme ini dengan lebih baik, itu akan menjadi panggung bagi obat-obatan baru yang dapat membawa kelegaan bagi sebagian besar populasi. Mungkin kita bisa mempersingkat jam internal burung hantu malam menjadi sekitar 24 jam, membantu mereka tidur pada waktu yang "normal".

Mengingat sifat ketepatan waktu biologis yang rumit, kemungkinan ada lebih banyak gen yang memengaruhi waktu sirkadian. Bayangkan menyesuaikan waktu dosis dengan siklus sirkadian setiap pasien, memaksimalkan dampak obat sambil meminimalkan paparan efek samping. Bayangkan pasien memeriksa arloji mereka sebelum meminum pil untuk mengobati tekanan darah tinggi atau menurunkan kolesterol. Idealnya, suatu hari perangkat tipe Fitbit kami akan memantau ritme sirkadian kami, memberi kami ukuran real-time yang tepat dari fungsi biologis kami.

Ini mungkin terdengar tidak masuk akal, tetapi tidak terlalu jauh. Para ilmuwan sekarang mencari biomarker yang dapat diukur dalam darah untuk mengetahui waktu jam internal.

Tonton Anak-anak 'Stranger Things' Menghabiskan Natal Bersama Charlie Brown

Tonton Anak-anak 'Stranger Things' Menghabiskan Natal Bersama Charlie BrownBermacam Macam

Jika Anda telah makan permen Halloween anak Anda seperti yang Anda makan Hal-hal Asing, pembuat film Leigh Lahav dan Oren Mendez memiliki parodi Holiday Peanuts untuk Anda: Selamat Natal Will Byers...

Baca selengkapnya
Bagaimana Memiliki Anak Sepenuhnya Mengubah Pernikahan Saya

Bagaimana Memiliki Anak Sepenuhnya Mengubah Pernikahan SayaBermacam Macam

Berikut ini adalah sindikasi dari Quora untuk Forum Ayah, komunitas orang tua dan pemberi pengaruh dengan wawasan tentang pekerjaan, keluarga, dan kehidupan. Jika Anda ingin bergabung dengan Forum,...

Baca selengkapnya

Buku Anak Terbaik 2019Bermacam Macam

Buku besar dari Quarto ini adalah yang keempat dalam seri yang menggunakan wallpaper RGB keren dari duo desain Carnovsky yang berbasis di Milan. Ide dasarnya adalah dengan melihat melalui salah sat...

Baca selengkapnya