Людям, которые не хотят спать до двух часов ночи, жужжание будильника может показаться подавляющим.
На горизонте может появиться облегчение благодаря открытию этой весной генетическая мутация, вызывающая поведение совы.
Независимо от того, являетесь ли вы совой или утренним жаворонком, легко вставая каждый день вместе с солнцем, ваш сон регулируется циркадными ритмами. Эти внутренние часы контролируют практически все аспекты нашего здоровья, от аппетита и сна до деления клеток, выработки гормонов и сердечно-сосудистой функции.
Эта статья изначально была опубликована на Разговор. Прочтите оригинальная статья к Кэрри Л. Партч адъюнкт-профессор физических и биологических наук Калифорнийского университета в Санта-Крус.
Как и многие, кто изучает тонкости циркадной биологии, я оптимистичен, что однажды мы сможем разработать лекарства, которые синхронизируют наши клеточные часы. Боссы, недовольные опозданием, скоро могут уйти в прошлое.
Почти каждая клетка вашего тела содержит молекулярные часы. Каждые 24 часа выделенные белки часов взаимодействуют друг с другом в медленном танце. В течение дня этот медленный танец приводит к своевременной экспрессии генов. Это контролирует, когда в вашем теле будут происходить определенные процессы, такие как высвобождение гормонов, таких как мелатонин, способствующий сну.
Почему ранним утром сердечные приступы и инсульты встречаются в два-три раза чаще? Отнесите это к нашим внутренним часам, которые координируют увеличение артериальное давление утром чтобы помочь вам проснуться. Почему подросткам следует прислушиваться к просьбам родителей лечь спать? Поскольку гормон роста человека выделяется только один раз в день, связано со сном по ночам.
Почти каждая биологическая функция тесно связана с нашими внутренними часами. Наши тела настолько тонко приспособлены к этим циклам, что сбои, вызванные искусственный свет повышают риск ожирения, хронических воспалительных заболеваний и рака.
Время приема пищи также может повлиять на ваше здоровье: время, которое вы едите, может иметь большее значение, чем то, что вы едите. Несколько лет назад, изучение изучили пищевое поведение мышей, ведущих ночной образ жизни. Когда мыши ели пищу с высоким содержанием жиров во время ночной активной фазы, они оставались относительно стройными. Те, кто придерживался одной и той же диеты в течение дня и ночи, заболели ожирением. Текущие исследования могут вскоре показать, как это влияет на пищевые привычки человека.
Более того, некоторые 1000 одобренных FDA лекарств целевые гены, которые контролируются нашими внутренними часами. Это означает, что время суток, в которое вводятся лекарства, может иметь значение. Например, некоторые статины, борющиеся с холестерином, наиболее эффективны при приеме вечером, чтобы они могли лучше всего поразить свою цель - фермент HMG-CoA-редуктазу.
Наши внутренние часы кодируются индивидуально, и большинство людей попадают в средний диапазон 24-часового цикла, но есть много выбросов, включая полуночников, чьи часы не синхронизированы.
Предполагается, что каждый 75 человек имеет «мутацию совы» в часовом белке CRY1, отсрочивая сонливость до предрассветных часов. Из-за этого совам не только труднее просыпаться по утрам, но и их внутренние часы, работающие дольше одного дня, ставят их в постоянное состояние смены часовых поясов.
У полуночников цикл сна в значительной степени находится вне их контроля. Но для остальных из нас есть шаги, которые мы можем предпринять, чтобы легче отдыхать и улучшить свое здоровье.
Часы в отдельных ячейках синхронизируются мозгом. Свет, который проникает в глаз, помогает «главным часам» мозга оставаться в гармонии с циклом день / ночь. Вот почему, когда вы путешествуете в другой часовой пояс, ваши внутренние часы больше не соответствуют солнечному циклу. Синхронизация с новым местным временем занимает около недели.
Яркий искусственный свет ночью сообщает главным часам, что время еще днем, заставляя сотовые часы бегать, чтобы не отставать. Вот почему слишком много яркого света ночью может вызвать смену часовых поясов. Одно недавнее исследование показало, что просто просмотр электронных книг ночью в течение нескольких часов может ухудшить сон и снизить бдительность на следующий день.
Вы можете свести к минимуму помехи, вызванные искусственным освещением, соблюдая правила «легкой гигиены». Разоблачать получать много яркого света в течение дня и минимизировать воздействие искусственного света после Сумерки. Эти шаги помогут вашим внутренним циркадным часам синхронизироваться с циклом свет / темнота, способствуя хорошему сну и общему состоянию здоровья.
По мере того, как мы узнаем больше о том, как работают циркадные ритмы, мы сможем лучше разрабатывать терапевтические методы лечения, которые используют естественные ритмы жизни.
В моей лаборатории мы изучаем сложные молекулярные механизмы, управляющие циркадными ритмами. Глядя на как CRY1 взаимодействует с другими белками часов, мы надеемся понять, как унаследованные мутации могут нанести ущерб циркадным ритмам. Мутация «совы» в CRY1, по-видимому, заставляет его сильнее цепляться за свои партнерские белки, как плохой партнер по танцам, который не знает, когда двигаться дальше. Когда CRY1 не освобождает своего партнера в нужный момент, он задерживает синхронизацию всего, что контролируется часами.
Если бы мы могли лучше понять эти механизмы, это подготовило бы почву для новых лекарств, которые могли бы принести облегчение значительной части населения. Возможно, мы могли бы сократить внутренние часы полуночников примерно до 24 часов, чтобы помочь им заснуть в «нормальное» время.
Учитывая сложную природу биологического хронометража, вероятно, существует гораздо больше генов, влияющих на циркадный ритм. Представьте себе настройку времени приема доз в соответствии с циркадным циклом каждого пациента, максимизацию воздействия лекарства при минимальном воздействии побочных эффектов. Представьте, как пациенты смотрят на часы перед тем, как принять таблетку для лечения высокого кровяного давления или снижения уровня холестерина. В идеале, однажды наши устройства типа Fitbit будут отслеживать наши циркадные ритмы, давая нам точные измерения наших биологических функций в режиме реального времени.
Это может показаться неправдоподобным, но это не так уж и далеко. В настоящее время ученые ищут биомаркеры, которые можно измерить в крови, чтобы определить время внутренних часов.
