Для людей, які не сплять до 2 години ночі, дзижчання будильника може бути дуже гнітючим.
На горизонті може бути рельєф завдяки відкриттю цієї весни a генетична мутація, яка викликає поведінку нічної сови.
Незалежно від того, чи ви нічна сова чи ранковий жайворонок, який щодня без зусиль піднімається разом із сонцем, ваші звички сну регулюються циркадними ритмами. Ці внутрішні годинники контролюють майже всі аспекти нашого здоров’я, від апетиту і сну до поділу клітин, вироблення гормонів і серцево-судинної функції.
Ця стаття була спочатку опублікована на Розмова. Читати оригінальна стаття за Керрі Л. Парч доцент фізико-біологічних наук Каліфорнійського університету Санта-Крус.
Як і багато хто, хто вивчає тонкощі циркадної біології, я оптимістично налаштований, що одного дня ми зможемо розробити ліки, які синхронізують наші клітинні годинники. Начальники, які хмурилися на запізнення, можуть скоро залишитися в минулому.
Майже кожна клітина вашого тіла містить молекулярний годинник. Кожні 24 години або близько того, виділені білки годинника взаємодіють один з одним у повільному танці. Протягом дня цей повільний танець призводить до своєчасної експресії генів. Це контролює, коли у вашому тілі відбуватимуться певні процеси, такі як викид гормонів, таких як мелатонін, що сприяє сну.
Чому інфаркти та інсульти в два-три рази частіше трапляються рано вранці? Зпишіть це до наших внутрішніх годинників, які координують збільшення артеріальний тиск вранці щоб допомогти тобі прокинутися. Чому підлітки повинні слухати прохання батьків лягати спати? Оскільки гормон росту людини виділяється лише раз на добу, пов’язаний із нічним сном.
Майже кожна біологічна функція тісно пов’язана з нашими внутрішніми годинниками. Наші тіла настільки тонко налаштовані на ці цикли, що викликаються порушеннями штучне світло збільшують ризик ожиріння, хронічних запальних захворювань та раку.
Час прийому їжі також може вплинути на ваше здоров’я: коли ви їсте, може бути важливішим за те, що ви їсте. Кілька років тому, дослідження розглянули харчову поведінку мишей, які є нічними тваринами. Коли миші їли дієту з високим вмістом жирів під час нічної активної фази, вони залишалися відносно підстриженими. Ті, хто вживав одну й ту саму дієту вдень і вночі, страждали від хворобливого ожиріння. Поточні дослідження незабаром можуть показати, як це впливає на харчові звички людини.
Більше того, деякі 1000 схвалених FDA препаратів цільові гени, які контролюються нашими внутрішніми годинниками. Це означає, що час доби, коли вводяться наркотики, може мати значення. Наприклад, деякі статини, що борються з холестерином, найбільш ефективні, якщо їх приймати ввечері, тому вони можуть найкраще досягти своєї мети, ферменту HMG-CoA-редуктази.
Наші внутрішні годинники кодуються індивідуально, причому більшість людей знаходяться в середньому діапазоні 24-годинного циклу, але є багато інших, включаючи нічних сов, чиї годинники не синхронізовані.
Прогнозується, що у одного з 75 людей спостерігається «мутація сови» в годинниковому білку CRY1, що відкладає сонливість до ранніх годин. Це не тільки ускладнює совам прокидатися вранці, а й їхні внутрішні годинники, які тривають довше, ніж день, переводять їх у постійний стан часового поясу.
Для нічних сов цикл сну значною мірою поза їхнім контролем. Але для решти з нас є кроки, які ми можемо зробити, щоб легше відпочити та покращити своє здоров’я.
Годинники в окремих клітинах синхронізуються мозком. Світло, що потрапляє в око, допомагає «головному годиннику» мозку залишатися в гармонії з циклом день/ніч. Ось чому, коли ви подорожуєте в інший часовий пояс, ваш внутрішній годинник більше не збігається з сонячним циклом. Синхронізація з новим місцевим часом займає близько тижня.
Яскраве штучне світло вночі повідомляє головному годиннику, що все ще вдень, змушуючи стільникові годинники не відставати. Ось чому, якщо ви бачите занадто багато яскравого світла вночі, ви нікуди не збираєтеся їхати. Одне нещодавнє дослідження показало, що це просто перегляд електронних книг у нічний час протягом кількох годин може спричинити погіршення сну та зниження пильності наступного дня.
Ви можете звести до мінімуму перешкоди, викликані штучним світлом, дотримуючись належної «гігієни світла». Викрити отримувати багато яскравого світла протягом дня і звести до мінімуму вплив штучного світла після сутінки. Ці кроки допоможуть вашому внутрішньому циркадному годиннику залишатися синхронізованим із циклом світла/темряви, сприяючи гарному сну та загальному здоров’ю.
Коли ми дізнаємося більше про те, як працюють циркадні ритми, ми зможемо краще розробляти терапевтичні методи лікування, які використовують природні ритми життя.
У моїй лабораторії ми вивчаємо складні молекулярні механізми, які керують циркадними ритмами. Дивлячись на як CRY1 взаємодіє з іншими білками годинника ми сподіваємося зрозуміти, як успадковані мутації можуть спричинити хаос у циркадних ритмах. Мутація нічної сови в CRY1, схоже, змушує її міцніше захоплюватися білками свого партнера, як поганий партнер по танцю, який не знає, коли рухатися далі. Коли CRY1 не звільняє свого партнера в правильний час, він затримує час для всього, що контролюється годинником.
Якби ми могли краще зрозуміти ці механізми, це підготувало б основу для нових ліків, які могли б принести полегшення значній частині населення. Можливо, ми могли б скоротити внутрішній годинник нічних сов приблизно до 24 годин, щоб допомогти їм заснути в «звичайний» час.
Враховуючи складну природу біологічного хронометражу, ймовірно, існує набагато більше генів, які впливають на циркадний час. Уявіть, що ви пристосовуєте час дозування до циркадного циклу кожного пацієнта, максимізуючи вплив ліків, мінімізуючи вплив побічних ефектів. Уявіть, як пацієнти перевіряють годинник перед тим, як прийняти таблетку для лікування високого кров’яного тиску або зниження рівня холестерину. В ідеалі, одного дня наші пристрої типу Fitbit будуть контролювати наші циркадні ритми, надаючи нам точні вимірювання в реальному часі наших біологічних функцій.
Це може здатися надуманим, але це не так вже й далеко. Зараз вчені шукають біомаркери, які можна було б виміряти в крові, щоб визначити внутрішній час.
