Главный » Общество » Здоровье » Рецепт долголетия: проверьте биологические часы

Рецепт долголетия: проверьте биологические часы

На прошлой неделе в хайфском университете по случаю Дня Дарвина прошла конференция, в которой приняли участие исследователи из Еврейского и тель-авивского университетов, занимающихся такой актуальной сегодня проблемой, как биологические часы. Среди участников также были  специалисты с мировыми именами из-за рубежа, а сам форум был посвящен памяти профессора Авраама Хаима из хайфского университета, который посвятил всю жизнь изучению хронобиологии (от лат. "хроно" – время).

Биологические часы были обнаружены в двадцатых-тридцатых годах прошлого века, пояснил профессор Эран Таубер с кафедры эволюционной и экологической биологии хайфского университета, который и организовал конференцию.

Ранее исследователи считали, что организм приспосабливается к дневному и ночному циклу под воздействием изменений солнечного света. Однако выяснилось, что у подопытных животных, которые полностью оторваны от изменений во внешней среде, а также у людей, проводящих целые дни в изолированных бункерах, поведение нисколько не изменилось.

Дальнейшие исследования показали, что механизм биологических часов, на самом деле, очень точный; он может быть короче или немного длиннее двадцати четырех часов, но остается постоянным для любого организма, независимо от изменений окружающей среды.

Исследователи обнаружили, что биологические часы существуют практически во всех многоклеточных организмах, и не только в них. Чтобы объяснить, насколько эта функция универсальна, надо пояснить, что часы позволяют организму быть в гармонии с окружающей средой и предвидеть, что произойдет дальше. Профессор Таубер приводит в пример подсолнух, который «движется» в течение дня так, что его цветок все время обращен к солнцу. Однако ночью цветок совершает движение в противоположном направлении, с запада на восток, даже если солнце скрылось с горизонта, чтобы подготовиться к восходу солнца, лицом к лицу с восходящим солнцем. «Часы позволяют не только реагировать на окружающую среду, но и предсказывать, что произойдет. И, конечно, если достичь гармонии с окружающей средой, то можно в значительной степени улучшить собственные навыки выживания», - говорит профессор.

Поскольку организмы становятся более сложными, потребность в гармонии с окружающей средой также усложняется. Один классический эксперимент (на который  было бы трудно получить одобрение современной комиссии по этике) наглядно продемонстрировал эту потребность в биологических часах.

В эксперименте, где в качестве подопытного выступили земляные белки, исследователи удалили часть мозга, ответственную за управление биологическими часами – область размером с рисовое зернышко, называемую супрахиазматическим ядром (SCN). Затем исследователи выпустили белок обратно в дикую природу вместе с контрольной группой белок, которые перенесли операцию на головном мозге, но при этом не трогали их SNC.

В течение месяца или двух почти все белки без SNC были съедены хищными птицами. «Одним из объяснений было то, что эти белки издавали звуки в неподходящее время, помогая тем самым птицам быстро находить своих жертв», - сказал профессор Таубер.

Сегодня хорошо известны примеры животных, которые временно «выключают» свои биологические часы, например, лоси, живущие в Арктике, или птицы во время длительных перелетов.

Профессор Гай Блох из Еврейского университета, который тоже присутствовал на конференции, исследует эту пластичность биологических часов, чья активность активируется и ингибируется у пчел. Именно для них биологические часы играют колоссальную роль. После того, как «пчела-разведчик» находит цветущее поле, она возвращается в улей, сигнализируя в танце «коллегам», где она нашла желанный нектар. Но навигация пчел осуществлялась с помощью солнца, и для того, чтобы остальные пчелы могли найти цветы, «танец направления» должен адаптирокваться ко времени, которое прошло с тех пор, как «пчела-разведчик», покинула найденное ею поле, чтобы вернуться в улей – потому что солнце уже находится в другом месте.

В самом улье существует разделение труда между рабочими пчелами, добывающими еду, и "смотрителями", пчелами, которые остаются в улье и следят за личинками - и для них не существует ни дня, ни ночи, потому что их работа продолжается круглые сутки. Для "смотрителей" биологические часы бесполезны, и они могут даже помешать им, потому эта «система» отключена до тех пор, пока пчелы остается в улье.

Любопытно, что в рамках одной и той же популяции есть различие в биологических часах между разными подвидами, включая людей. Это различие называется «хронотипом», и у разных людей разные «типы времени» - утренние и ночные люди, известные нам как «жаворонки» и «совы».

«Хотя примерно 50-60 процентов населения находится посредине», - считает профессор Таубер.

В последние годы исследования популяционной генетики показали, что существует, по крайней мере, 12 генетических вариантов, которые отличают «жаворонков» от «сов». У одних гены непосредственно влияют на часы, у других - на чувствительность к свету.

Исследование, которым сейчас занят профессор Таубер вместе со своими коллегами, ставит целью выяснить, существует ли также разница в составе кишечных бактерий (микробиома) между «жаворонками» и «совами».

Профессор Таубер объясняет, что индивидуальные различия могут оказать существенное влияние на жизнь и здоровье людей. К примеру, исследование, о котором было рассказано на прошлой неделе в научном журнале Nature Communications, проведенное среди школьников в Аргентине, показало, что в их успеваемости, особенно в математике, существует значительная разница между «жаворонками» и «совами» в зависимости от времени проведения занятий.

Биологическая классификация «утренних» и «ночных людей» также может оказать существенное влияние на здоровье. В наши дни многие исследования посвящены вопросу взаимосвязи между хронотипом и эффективностью лекарственной терапии или химиотерапии. Приспособление лечения к часам дня, когда организм каждого отдельного пациента лучше адаптирует лечение, может уменьшить количество вводимого материала и, таким образом, уменьшить побочные эффекты лечения.

Хронотип также влияет на то, как люди реагируют на привычки, вырабатываемые у них в связи с питанием, в особенности, столь вредным для здоровья ночным питанием. Оно ухудшает активность мелатонина - гормона, который связан, помимо прочего, с повышенной чувствительностью к инсулину и расходом энергии.

К другой проблеме, которой уделяется большое внимание, относится взаимосвязь между эффектом воздействия искусственного света и нарушениями, вызванными биологическими часами. Сегодня, по словам профессора Таубера, ВОЗ определяет искусственный свет, как один из ведущих мировых факторов риска развития рака наряду с курением сигарет. Например, многие исследования показали, что рабочие, которые трудятся посменно, чаще болеют раком.

«Худшее для такого сотрудника – надолго застрять в смене, которая не соответствует его хронотипу», - говорит профессор Таубер, добавляя, что в случае, если каждые несколько месяцев менять ночные смены на утренние, это тоже наносит вред здоровью. Как он утверждает, сегодня ученые во всем мире работают над созданием специальных протоколов смен (исследования частично финансируются Пентагоном), которые позволят уменьшить вред, наносимый здоровью, и не навредить биологическим часам.

И еще одна серьезная проблема – проблема синего цвета различных экранов, перед которыми мы нередко сидим днем и вечером.

«Кроме того, исследования последних лет также показали, что существует тесная связь между биологическими часами и делением клеток, - объясняет профессор Таубер. - Существует ежедневный цикл, и есть цикл клеточного деления, и некоторые гены активны в этих двух направлениях параллельно».

Он говорит, что область исследования все еще находится в зачаточном состоянии и далека от поиска терапевтических решений, но расшифровка механизма поможет понять, как сбой в биологических часах, такой как воздействие синего света, может стимулировать ненормальное деление клеток и развитие рака.

Асаф Ронэль, «ХаАрец», М.К.

Фото: Pixabay

 

Реклама

Анонс

Реклама

Партнёры

Загрузка…

Реклама

Send this to a friend