Физиологические изменения в течение дня регулируются циркадной системой, состоящей из центральных часов, расположенных глубоко в центре мозга, и нескольких часов, расположенных в разных частях тела.
Это исследование, опубликованное в журнале FASEB (опубликованном Федерацией американских обществ экспериментальной биологии), включало 16 здоровых добровольцев, которых изучали в камерах временной изоляции. Эти результаты впервые показывают, что периферические биологические часы, расположенные в лейкоцитах, могут быть синхронизированы посредством приема таблеток глюкокортикоидов.
Значительные сбои
Поскольку люди в основном ведут дневной образ жизни, бодрствование ночью может значительно нарушить работу всех внутренних биологических часов организма. Эти сбои далеко не безобидны: в долгосрочной перспективе они могут привести к высокому распространению различных проблем со здоровьем, таких как метаболические или сердечно-сосудистые проблемы или даже определенные виды рака.
"Проблемы с приспособлением к нетипичному графику работы – серьезная проблема для общества. Наши предыдущие исследования ясно показывают, что десинхронизированные циркадные часы нарушают сон, работоспособность и сердечные параметры у работающих в ночную смену.
Однако современные подходы к этим проблемам имеют существенные ограничения, поскольку одна терапия не может устранить нарушения, которые происходят во всех биологических часах. Например, при неправильном использовании светотерапия может даже усугубить ситуацию », – заявил доктор.
Дайан Б. Бойвин, директор Центра изучения и лечения циркадных ритмов, где проводилось исследование.
Сложные механизмы
Мы до сих пор не до конца понимаем механизмы, с помощью которых периферийные биологические часы адаптируются к работе в ночную смену у людей, но считается, что эти часы существенно зависят от центральных часов.
"Гены часов – это то, что движет нашими биологическими часами, и эти гены активны во всех наших органах.
Исследования на животных показали, что наши центральные часы (в мозгу) посылают сигналы часам в других наших органах. Глюкокортикоиды, по-видимому, играют центральную роль в передаче этих сигналов.
Однако до сих пор никто не продемонстрировал, что кортизол (глюкокортикоид) играет эту роль у людей », – заявил доктор. Николас Чермакян, директор лаборатории молекулярной хронобиологии.
«Мы изучили ритмическую экспрессию часовых генов в белых кровяных тельцах, чтобы увидеть, как они регулируются в ответ на глюкокортикоиды. Эти клетки участвуют в реакции нашего организма на атаки многих патогенов.
Таким образом, это исследование предполагает, что биологические ритмы могут играть роль в контроле иммунной функции у работающих в ночную смену ", – добавил доктор. Марк Куэста, докторант, работающий в лабораториях доктора. Бойвин и доктор. Чермакиан.
Предыдущая работа Dr. Бойвин и ее команда показали, что освещение рабочих ночью ярким светом для корректировки графика работы может улучшить синхронизацию центральных биологических часов с их нетипичным графиком работы.
Это новое научное открытие открывает двери для инновационных методов лечения, которые могут воздействовать на различные части циркадной системы, чтобы эти ритмы можно было адаптировать к перевернутому графику сна. Эти исследования могут найти применение для путешественников, работников ночной смены, пациентов, страдающих нарушениями сна и циркадных ритмов, а также людей с различными психическими расстройствами.
«На данном этапе мы не рекомендуем использовать глюкокортикоиды для корректировки ритмов работы ночных рабочих, поскольку это может быть связано с медицинскими рисками», – пояснил д-р. Boivin. «Однако эти результаты приводят нас к мысли, что однажды мы сможем использовать комбинированную терапию, нацеленную на центральные часы (инвертирование графиков работы, применение контролируемой световой терапии) с фармакологическим лечением, нацеленным на периферийные часы, чтобы гарантировать, что все часы регулируются."