Сбой внутренних часов играет роль в различных заболеваниях

Исследование двух групп мышей с нарушением циркадного ритма, у одних на генетическом уровне, а у других по причине внешних воздействий, свидетельствует о влиянии нарушений режима сна и бодрствования на подверженность различным заболеваниям, в данном случае заболеванию печени.

30% людей, злоупотребляющих алкоголем, имеют проблемы с печенью, однако до сих пор учёные не могли объяснить причины подобной выборочности.

Новое исследование команд из Северо-Западного Университета и Медицинского Центра Rush даёт возможное объяснение: сбой сна и циркадных ритмов может стать решающим фактором в развитии данной проблемы.

Медики провели исследование на мышах, которые подверглись опыту, аналогичному условиям, которые испытывают люди при смене часовых поясов и работе в различные смены. Их внутренние часы выбиваются из ритма с естественным циклом смены дня и ночи. Другая группа мышей подверглась смене циркадного ритма посредством сбойного гена. Обе группы были на двух диетах, безалкогольной и сходной с алкогольной, затем были исследованы полученные физиологические эффекты.

Исследователи сумели установить сочетание циркадного ритма и алкоголя, наносящее двойной удар, ведущий к заболеванию печени. Результаты были опубликованы в июньском журнале PLOS ONE.

«Нарушение циркадного цикла является ранее неопознанным фактором подверженности и развития болезни печени», говорит Фред Турек (Fred W. Turek), профессор биологии из Колледжа Вейнберга и один из авторов работы.

«Мы и другие группы исследователей сближаем лекарственное лечение и правильное время для него. Мы называем это циркадной медициной, и она может оказать на будущее медицины такое же влияние, как открытие теории относительности Эйнштейна на физику».

Много лет назад доктор медицины Али Кешаваржан (Ali Keshavarzian), гастроэнтеролог из Университета Rush, изучавший пациентов с желудочно-кишечными заболеваниями, назвал сбой циркадных ритмов одной из вероятных причин развития заболевания печени. Он заметил, что некоторые пациенты с воспалительными заболеваниями кишечника (воспалениями в кишечнике и/или толстой кишке) демонстрировали рост симптомов при работе по ночам, однако контролировали заболевание днём. Кешаваржан также принял участие в описываемом исследовании.

Медики сначала изучили влияние сбоя циркадного ритма на животных с колитом. Было замечено, что нарушение сна вызывает более тяжёлые приступы колита у мышей. Кешаваржан изучал воздействие «утечек желудка» (когда слизистая кишечника ослаблена и даёт опасным эндотоксинам попадать в кровь) на бактериальные продукты при желудочно-кишечных заболеваниях на протяжении двух десятилетий. Колит у мышей связан как раз с такими утечками, так что он предположил, что сбой циркадного ритма делает кишечник более уязвимым перед ними.

Было решено проверить это на животных с болезнью печени. «Непатогенные хронические воспаления являются главной причиной многих хронических заболеваний, типичных для западного общества и развивающихся стран со сходным образом жизни», считает Кешаваржан. Болезнь Крона, неспецифический язвенный колит, болезнь Паркинсона, диабеты, рассеянный склероз, аутоиммунная болезнь и сердечно-сосудистые заболевания являются только некоторыми примерами.

«Многочисленные исследования показали, что кишечная бактерия является главным триггером воспалений, а основной причиной являются протечки желудка. Ведущие к ним факторы пока остаются неизвестными. Мы считает, что способствовать им могут сбои циркадного ритма и сна, привычные в индустриальных обществах».

Исследователи в своей работе использовали два независимых подхода, изучая модели мышей, как с генетической точки зрения, так и под влиянием окружения. У одной группы мышей сбой циркадного ритма был запрограммирован на генетическом уровне, по причине мутации гена CLOCK, регулирующего циркадный ритм. Вторая группа подверглась изменению цикла света и темноты, аналогичная эффекту смены часовых поясов.

Уже до начала алкогольной диеты обе группы мышей показали повышение уровня утечек желудка. Далее, обе группы подверглись воздействию алкоголя. После одной недели животные обеих групп продемонстрировали прирост утечек, сравнимый с группами мышей без алкогольной диеты. К концу третьего месяца обе группы были на ранних стадиях развития болезни печени.

«Мы показали, что циркадные нарушения ведут к росту утечек желудка, которые способствуют тяжёлым патологическим изменениям печени. Поскольку у людей эти нарушения носят не генетических характер, они могут влиять на его регулирование. Для более эффективного лечения болезней необходимо принимать во внимание временной фактор, исследуя состояние и активность организма и различных его частей в разное время суток».

medbe.ru