Znanstveniki bodo morda kmalu lahko ponastavili biološko uro

click fraud protection

Za ljudi, ki ne zaspijo do 2. ure zjutraj, je brenčanje budilke lahko zelo zatirajoče.

Relief je morda na obzorju, zahvaljujoč odkritju to pomladi a genetska mutacija, ki povzroča vedenje nočne sove.

Ne glede na to, ali ste nočna sova ali jutranji škrjanec, ki se vsak dan brez napora dviguje ob soncu, vaše spalne navade uravnavajo cirkadiani ritmi. Te notranje ure nadzorujejo skoraj vse vidike našega zdravja, od apetita in spanja do delitve celic, proizvodnje hormonov in delovanja srca in ožilja.

Ta članek je bil prvotno objavljen na Pogovor. Preberi izvirni članek od Carrie L. Partch izredni profesor fizikalnih in bioloških znanosti na kalifornijski univerzi Santa Cruz.

Kot mnogi, ki preučujejo zapletenost cirkadiane biologije, sem optimističen, da bomo nekega dne lahko oblikovali zdravila, ki bodo sinhronizirala naše celične ure. Šefi, ki se namrščijo ob zamudah, bi lahko kmalu postali preteklost.

moški jedo ocvrtega piščanca v postelji

Skoraj vsaka celica v vašem telesu vsebuje molekularno uro. Vsakih 24 ur ali tako namenski proteini ure medsebojno delujejo v počasnem plesu. Čez dan ta počasen ples povzroči pravočasno izražanje genov. To nadzira, kdaj se bodo v vašem telesu zgodili določeni procesi, kot je sproščanje hormonov, kot je melatonin, ki spodbuja spanje.

Zakaj so srčni infarkti in možganska kap dva do trikrat pogostejši zgodaj zjutraj? To povežite z našimi notranjimi urami, ki usklajujejo povečanje krvni tlak zjutraj da se ti pomaga zbuditi. Zakaj naj najstniki poslušajo prošnje svojih staršev, naj gredo spat? Ker se človeški rastni hormon izloča le enkrat na dan, povezana s spanjem ponoči.

Skoraj vsaka biološka funkcija je tesno povezana z našimi notranjimi urami. Naša telesa so tako fino naravnana na te cikle, da jih povzročajo motnje umetna svetloba poveča tveganje za debelost, kronične vnetne bolezni in raka.

Čas obrokov lahko vpliva tudi na vaše zdravje: kdaj jeste, je morda pomembnejše od tega, kaj jeste. Pred nekaj leti, študija preučili prehranjevalno vedenje miši, ki so nočne živali. Ko so miši med nočno aktivno fazo jedli dieto z visoko vsebnostjo maščob, so ostale relativno prirejene. Tisti, ki so grizljali isto dieto čez dan in noč, so postali morbidno debeli. Tekoče študije bodo morda kmalu pokazale, kako se to prenaša na prehranjevalne navade ljudi.

Še več, nekaj 1000 zdravil, ki jih je odobrila FDA ciljnih genov, ki jih nadzorujejo naše notranje ure. To pomeni, da je lahko pomemben čas dneva, ko se droge dajejo. Nekateri statini za boj proti holesterolu so na primer najučinkovitejši, če jih jemljete zvečer, tako da lahko najbolje dosežejo svoj cilj, encim HMG-CoA reduktazo.

moški uporablja mobilni telefon v postelji

Naše notranje ure so individualno kodirane, pri čemer večina ljudi spada v srednje območje 24-urnega cikla, vendar je veliko izstopajočih – vključno z nočnimi sovami –, katerih ure niso sinhronizirane.

Predvideva se, da ima eden od 75 ljudi "mutacijo nočne sove" v proteinu ure CRY1, kar odloži zaspanost do zgodnjih ur. Ne samo, da to otežuje jutranje prebujanje nočnih sov, temveč jih njihove notranje ure, ki so daljše od enega dneva, spravijo v nenehno stanje jet lag.

Za nočne sove je cikel spanja v veliki meri izven njihovega nadzora. Za ostale pa lahko naredimo korake za lažji počitek in izboljšanje zdravja.

Ure v posameznih celicah sinhronizirajo možgani. Svetloba, ki teče v oko, pomaga, da možganska "glavna ura" ostane v harmoniji s ciklom dan/noč. Zato, ko potujete v drug časovni pas, se vaša notranja ura ne ujema več s sončnim ciklom. Sinhronizacija z novim lokalnim časom traja približno en teden.

Svetla umetna svetloba ponoči pove glavni uri, da je še dan, zaradi česar celične ure tekmujejo, da bi sledile. Zato, če ponoči vidite preveč svetle svetlobe, lahko povzročite zamik, ne da bi šli nikamor. Ena nedavna študija je pokazala, da je to preprosto gledanje e-bralnikov ponoči za nekaj ur lahko povzroči slabši spanec in manjšo budnost naslednji dan.

Motnje, ki jih povzroča umetna svetloba, lahko zmanjšate tako, da izvajate dobro »svetlobno higieno«. Izpostaviti poskrbite za veliko močne svetlobe čez dan in zmanjšajte izpostavljenost umetni svetlobi po njej mrak. Ti koraki bodo pomagali, da vaša notranja cirkadiana ura ostane v sinhronizaciji s ciklom svetlobe/teme, kar spodbuja dobre vzorce spanja in splošno zdravje.

hipotalamus

Ko bomo izvedeli več o delovanju cirkadianih ritmov, bomo lahko bolje oblikovali terapevtsko zdravljenje, ki bo izkoriščalo naravne ritme življenja.

V mojem laboratoriju preučujemo kompleksne molekularne mehanizme, ki uravnavajo cirkadiane ritme. S pogledom na kako CRY1 deluje z drugimi proteini ure upamo, da bomo razumeli, kako lahko podedovane mutacije povzročijo opustošenje cirkadianih ritmov. Zdi se, da mutacija nočne sove v CRY1 tesneje oprime svoje partnerske beljakovine, kot slab plesni partner, ki ne ve, kdaj bi šel naprej. Ko CRY1 ne sprosti svojega partnerja s pravim časom, zakasni čas vsega, kar nadzoruje ura.

Če bi te mehanizme bolje razumeli, bi to postavilo temelje za nova zdravila, ki bi lahko prinesla olajšanje pomembnemu delu prebivalstva. Morda bi lahko notranje ure nočnih sov skrajšali nazaj na približno 24 ur in jim tako pomagali spati ob "normalnem" času.

Glede na zapleteno naravo biološkega merjenja časa je verjetno veliko več genov, ki vplivajo na cirkadiani čas. Predstavljajte si, da prilagodite časovni razpored odmerkov glede na cirkadiani cikel vsakega pacienta, s čimer povečate učinek zdravila, hkrati pa zmanjšate izpostavljenost stranskim učinkom. Predstavljajte si bolnike, ki preverjajo uro, preden vzamejo tableto za zdravljenje visokega krvnega tlaka ali znižanja holesterola. V idealnem primeru bodo nekega dne naše naprave tipa Fitbit spremljale naše cirkadiane ritme in nam dale natančne meritve naših bioloških funkcij v realnem času.

To se morda sliši premišljeno, vendar ni tako daleč. Znanstveniki zdaj iščejo biomarkerje, ki bi jih lahko izmerili v krvi, da bi ugotovili notranji čas ure.

30 futurističnih otroških imen, ustvarjenih z računalniškim algoritmom

30 futurističnih otroških imen, ustvarjenih z računalniškim algoritmomMiscellanea

Zdaj ste verjetno že dovolj preobremenjeni z otroškimi imeni, da razumete, kako lahko starši svojega otroka kličejo Apple ali Blanket. Bili so utrujeni in so samo kazali na nekaj v sobi. Če imate t...

Preberi več
Po analizi Telegrapha so LEGO v Združenem kraljestvu postavili vrednejšo naložbo od delnic in zlata

Po analizi Telegrapha so LEGO v Združenem kraljestvu postavili vrednejšo naložbo od delnic in zlataMiscellanea

Veš, da ima tvoja hiša več LEGO kompletov, kot jih potrebuje, ker jih hraniš stopiti na dokaze, vendar se verjetno ne zavedate, da stopite na potencialni kup denarja. V zadnjih 15 letih so vlagatel...

Preberi več
Kaj se zgodi, če se vaš dojenček rodi na mednarodnem letu?

Kaj se zgodi, če se vaš dojenček rodi na mednarodnem letu?Miscellanea

Zamisel o porodu na mednarodnem letu se morda zdi kot nekaj iz filma Leslieja Nielsena (razen vas lahko pokličite otroka Shirley), vendar se zgodi dovolj, da se drsti nit Quora s 37 odgovori na vpr...

Preberi več