Как часы нашего тела могут улучшить или сломать наше здоровье

Поскольку наш образ жизни становится все более требовательным, мы строим свою жизнь вокруг искусственно разделенных дней и ночей, которые учитывают необходимость работать в ночную смену, не спать всю ночь или путешествовать между континентами. Но это влияет на наши естественные часы тела, с нежелательными последствиями.

Если мы вмешиваемся в наши циркадные ритмы установленные часами тела, которые регулируют все автоматизированные процессы, которые происходят внутри тела мы влияем на наше здоровье.

Наше тело контролирует обмен веществ, способствуя правильному функционированию каждого органа в нашем организме.

Однако, если мы регулярно обходим наши естественные дневные и ночные циклы работая ночью, путешествуя на большие расстояния или проводя слишком много времени, глядя на яркие экраны в темноте часы нашего тела дезориентируются и перестают работать правильно.

Новое исследование Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, Исследовательского института Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния, и Университета Нагоя в Японии определяет ключевой механизм, который связывает нарушение регуляции циркадных ритмов с большей подверженностью хроническим заболеваниям.

«Эпидемиологические исследования постоянно выявляют все больше и больше связей между современным образом жизни и нашими внутренними биологическими часами, и когда эти два столкнутся, это может привести к развитию таких заболеваний, как ожирение и рак молочной железы», отмечает автор исследования Стив Кей, проректор по неврологии Биомедицинская инженерия и биологические науки в Университете Южной Калифорнии.

Тем не менее, он добавляет: «Это исследование выходит за рамки эпидемиологии для изучения механизмов циркадных нарушений, как фактора риска для определенных заболеваний».

Новое исследование, которое появляется в PNAS, идентифицировало белок, который играет двойную роль в контексте циркадного ритма и объясняет, как нарушенные часы тела могут привести к болезни.

Нарушение хрупкого баланса
Кей и его коллеги сосредоточились на HNF4A, белке, обнаруженном в клеточных ядрах, который, как показали предыдущие исследования, участвует в раннем развитии печени, почек и толстой кишки.

Когда исследователи проанализировали клетки печени и толстой кишки, взятые из тканей мыши и человека, они обнаружили, что HNF4A взаимодействует с циркадными часами этих клеток сложным образом. Более конкретно, HNF4A может блокировать два других белка CLOCK и BMAL1 которые помогают регулировать циркадные ритмы у млекопитающих.

«Внутри камеры винтики часов универсальны, но стрелки часов специфичны для каждого органа, поэтому то, как часы работают в каждой камере, отличается», объясняет Кей.

Оказывается, HNF4A реагирует на химические сигналы в клетке и действует на другие белки в соответствии. Это означает, что когда активность этого белка снижается, нормальные метаболические процессы также нарушаются, в результате чего органы становятся более подверженными болезням.

«Итак, в печени мы рассмотрели специфичные для ткани белки и обнаружили, что HNF4A связан с циркадными часами, регулируется часами и циклами с часами и, в свою очередь, регулирует часы. Это новое открытие здесь, и это большой скачок вперед Стив Кей

Как объясняет первый автор исследования, Мэн Цюй, «Мутации в гене HNF4A, как известно, способствуют редкой наследственной форме диабета, называемой MODY1, а нарушение регуляции его экспрессии тесно связано с раком печени, оба с механизмами, которые мы не до конца понимаю «Наше открытие предполагает, что нарушение часов может быть потенциальным механизмом и обеспечивает мост между циркадным регулированием и развитием болезней», добавляет она.

Современный образ жизни часто требует, чтобы мы жили нерегулярными ритмами, и исследователи предупреждают, что это может способствовать нарушению чувствительных механизмов, включая те, в которых участвуют белки, такие как HNF4A.

«Люди не развиты для ночных смен, ночных огней и межконтинентальных путешествий. Проблемы современной жизни нашей циркадной системы представляют долгосрочную угрозу нашему здоровью», говорит Кей.
Открытия, подобные тем, которые были выделены в настоящем исследовании, могут дать нам более детальную картину того, как нарушенные часы тела могут повлиять на результаты в отношении здоровья.

«Теперь мы можем видеть, как HNF4A это новая глава в книге, которая была в основном пустыми страницами, поэтому там начинается история, когда мы заполняем огромное пустое место»