Как внутренние часы реагируют на изменения окружающей среды

23-03-2014: UEFIMA.RU:  Ученые (Университет Манчестера) работают над методикой, позволяющей внутренним часам человеческого организма быстрее адаптироваться к таким явлениям как посменная работа, частая смена часовых поясов и недосыпание. Наши внутренние часы несут ответственность за суточные ритмы нашего организма, включая сон и обмен веществ. Теперь же исследователи из Университета Манчестера (Великобритания) обнаружили еще один механизм, с помощью которого наши внутренние часы реагируют на изменения окружающей среды. Исследователи под руководством доктора Дэвида Бэхтольда опубликовали текст своей работы в журнале «Текущая Биология» (Current Biology). Они говорят, что их открытие может привести к разработке адекватных решений для людей, работающих посменно, вынужденных часто перемещаться между часовыми поясами и страдающими от недосыпания.

Большинство клеток и тканей нашего организма содержат встроенные биологические таймеры (циркадные часы). Они состоят из молекул, взаимодействующих с целью обеспечения нормального околосуточного ритма. По этой причине большинство из нас имеют обыкновение спать в ночное время и бодрствовать в дневное.

Тем не менее, бывают времена, когда работа внутренних часов нарушается. Другими словами, мы подвергаемся действию изменений окружающей среды. Важно то, что наши внутренние часы работают синхронно с поступлением информации о времени суток (день или ночь). Посменная работа и длительные авиаперелеты связаны с быстрыми изменениями в освещении. Генетически мы не предрасположены к таким быстрым изменениям, и наши внутренние часы пытаются им противостоять.

Блокирование фермента CK1 «может ускорить адаптацию к изменениям внешней среды»

В исследовании, проведенном на мышах, было установлено, что фермент под названием казеин киназа эпсилон-1 (CK1) контролирует процессы перезапуска и регулировки внутренних часов.

Исследователи обнаружили, что мыши, в организме которых не было этого фермента, могли очень быстро адаптироваться к переходу от темноты к свету.

Когда же мышам, у которых присутствовал CK1, ввели препарат, блокирующий активность фермента, их адаптация к смене окружающей среды также начала происходить намного быстрее. Более того, быстрая адаптация позволила снизить давление на обмен веществ (нарушения метаболизма часто ассоциируются с нарушением работы внутренних часов).

По сути, внутренние часы связаны со многими медицинскими проблемами. К примеру, одно из исследований, проведенных в 2012 году, предполагает, что нарушенная работа внутренних часов ослабляет иммунную систему. Также это может влиять на частоту проявления и спектр действия таких заболеваний как ожирение, диабет и даже рак.

Бэхтольд считает, что результаты нового исследования можно использовать в разработке стратегий, помогающих внутренним часам организма справляться с изменениями во внешней среде. Кроме этого, будущие исследования должны показать, как болезненная адаптация этих часов способствует развитию диабета и хронического воспаления.