Dla osób, które nie zasypiają do drugiej w nocy, brzęczenie budzika może być bardzo przytłaczające.
Ulga może być na horyzoncie, dzięki odkryciu wiosną tego roku mutacja genetyczna, która powoduje zachowanie nocnych marków.
Niezależnie od tego, czy jesteś nocnym sową, czy porannym skowronkiem wschodzącym bez wysiłku każdego dnia wraz ze słońcem, Twoje nawyki dotyczące snu są regulowane przez rytm dobowy. Te wewnętrzne zegary kontrolują prawie każdy aspekt naszego zdrowia, od apetytu i snu po podział komórek, produkcję hormonów i funkcjonowanie układu krążenia.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w dniu Rozmowa. Przeczytać oryginalny artykuł za pomocą Carrie L. Partch profesor nadzwyczajny nauk fizycznych i biologicznych na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz.
Podobnie jak wielu, którzy badają zawiłości biologii okołodobowej, jestem optymistą, że pewnego dnia będziemy w stanie zaprojektować leki, które zsynchronizują nasze zegary komórkowe. Szefowie marszczący brwi na spóźnionych przyjazdów mogą wkrótce odejść w przeszłość.
Prawie każda komórka twojego ciała zawiera zegar molekularny. Co około 24 godziny dedykowane białka zegarowe wchodzą ze sobą w interakcje w powolnym tańcu. W ciągu dnia ten powolny taniec powoduje ekspresję genów w odpowiednim czasie. Kontroluje to, kiedy w twoim ciele zajdą określone procesy, takie jak uwalnianie hormonów, takich jak melatonina promująca sen.
Dlaczego zawały serca i udary mózgu są dwa do trzech razy częstsze wczesnym rankiem? Napisz to na nasze wewnętrzne zegary, które koordynują wzrost ciśnienie krwi rano aby pomóc Ci się obudzić. Dlaczego nastolatki powinny słuchać próśb rodziców o pójście do łóżka? Ponieważ ludzki hormon wzrostu jest wydzielany tylko raz dziennie, związane ze spaniem w nocy.
Niemal każda funkcja biologiczna jest ściśle powiązana z naszymi wewnętrznymi zegarami. Nasze ciała są tak precyzyjnie dostrojone do tych cykli, że zakłócenia spowodowane przez sztuczne światło zwiększają nasze ryzyko otyłości, przewlekłych chorób zapalnych i raka.
Czas posiłków może również mieć wpływ na twoje zdrowie: kiedy jesz, może być ważniejsze niż to, co jesz. Kilka lat temu, badanie przyjrzeli się zachowaniom żywieniowym myszy, które są zwierzętami nocnymi. Kiedy myszy jadły dietę wysokotłuszczową podczas swojej nocnej fazy aktywnej, pozostawały stosunkowo szczupłe. Ci, którzy skubali tę samą dietę przez cały dzień i noc, stali się chorobliwie otyli. Prowadzone badania mogą wkrótce pokazać, jak przekłada się to na ludzkie nawyki żywieniowe.
Co więcej, niektórzy 1000 leków zatwierdzonych przez FDA docelowe geny, które są kontrolowane przez nasze wewnętrzne zegary. Oznacza to, że pora dnia, w której podaje się leki, może mieć znaczenie. Na przykład niektóre statyny zwalczające cholesterol są najskuteczniejsze, gdy są przyjmowane wieczorem, dzięki czemu mogą najlepiej trafić w swój cel, enzym reduktazę HMG-CoA.
Nasze wewnętrzne zegary są indywidualnie kodowane, a większość ludzi znajduje się w środkowym zakresie 24-godzinnego cyklu, ale istnieje wiele odstających – w tym nocne marki – których zegary nie są zsynchronizowane.
Przewiduje się, że jedna na 75 osób ma „mutację nocnej sowy” w białku zegarowym CRY1, opóźniającą senność do wczesnych godzin porannych. Nie tylko utrudnia to nocnym markom budzenie się rano, ale ich wewnętrzne zegary dłuższe niż dzień wprowadzają je w ciągły stan jet lag.
W przypadku nocnych marków cykl snu jest w dużej mierze poza ich kontrolą. Ale dla reszty z nas istnieją kroki, które możemy podjąć, aby łatwiej odpocząć i poprawić nasze zdrowie.
Zegary w poszczególnych komórkach są synchronizowane przez mózg. Światło wpadające do oka pomaga „zegarowi głównemu” mózgu pozostawać w harmonii z cyklem dnia i nocy. Dlatego, gdy podróżujesz do innej strefy czasowej, Twój wewnętrzny zegar nie dopasowuje się już do cyklu słonecznego. Synchronizacja z nowym czasem lokalnym zajmuje około tygodnia.
Jasne sztuczne światło w nocy informuje zegar główny, że wciąż jest dzień, co powoduje, że zegary komórkowe ścigają się, aby nadążyć. Dlatego widzenie zbyt dużej ilości jasnego światła w nocy może wywołać jet lag bez konieczności przemieszczania się nigdzie. Jedno z ostatnich badań wykazało, że po prostu przeglądanie e-czytników w nocy przez kilka godzin może spowodować gorszy sen i mniejszą czujność następnego dnia.
Możesz zminimalizować zakłócenia spowodowane sztucznym światłem, stosując dobrą „świetlną higienę”. Expose się do dużej ilości jasnego światła w ciągu dnia i zminimalizuj ekspozycję na sztuczne światło po zmierzch. Te kroki pomogą zachować synchronizację wewnętrznego zegara dobowego z cyklem światła/ciemności, promując dobre wzorce snu i ogólny stan zdrowia.
Gdy dowiemy się więcej o tym, jak działają rytmy dobowe, będziemy mogli lepiej projektować zabiegi terapeutyczne, które wykorzystują naturalny rytm życia.
W moim laboratorium badamy złożone mechanizmy molekularne rządzące rytmami okołodobowymi. Patrząc na jak CRY1 oddziałuje w przypadku innych białek zegarowych mamy nadzieję zrozumieć, w jaki sposób odziedziczone mutacje mogą siać spustoszenie w rytmach okołodobowych. Wydaje się, że mutacja nocnej sowy w CRY1 sprawia, że mocniej chwyta białka partnera, jak zły partner do tańca, który nie wie, kiedy się ruszyć. Kiedy CRY1 nie zwalnia swojego partnera we właściwym czasie, opóźnia taktowanie wszystkiego, co jest kontrolowane przez zegar.
Gdybyśmy mogli lepiej zrozumieć te mechanizmy, przygotowałoby grunt pod nowe leki, które mogłyby przynieść ulgę znacznej części populacji. Być może moglibyśmy skrócić wewnętrzne zegary nocnych marków z powrotem do około 24 godzin, pomagając im zasnąć o „normalnej” porze.
Biorąc pod uwagę skomplikowaną naturę biologicznego pomiaru czasu, prawdopodobnie istnieje wiele innych genów, które wpływają na rytm dobowy. Wyobraź sobie dostosowanie czasu dawkowania do cyklu dobowego każdego pacjenta, maksymalizując działanie leku przy jednoczesnej minimalizacji narażenia na skutki uboczne. Wyobraź sobie pacjentów sprawdzających zegarek przed łykaniem pigułki na nadciśnienie lub obniżenie poziomu cholesterolu. Idealnie, pewnego dnia nasze urządzenia typu Fitbit będą monitorować nasz rytm dobowy, dając nam precyzyjne pomiary naszych funkcji biologicznych w czasie rzeczywistym.
Może to brzmieć zbyt daleko, ale nie jest tak odległe. Naukowcy poszukują obecnie biomarkerów, które można by zmierzyć we krwi, aby ustalić wewnętrzne taktowanie zegara.
