Нарушение ритма сна изменяет синхронную работу генов

В новом исследовании, результаты которого были недавно опубликованы в журнале британской Национальной академии наук, было обнаружено, что нарушение нормального ритма  изменяет активность одной трети генов человеческого организма. Более того, смещение циркадных ритмов влияет на активность генов еще больше, чем недосып.

Для своего исследования ученые собрали группу, состоящую из 22 здоровых, молодых добровольцев, которые в течение трех суток жили в тускло освещенной лаборатории сна. Для того, чтобы «сбросить» биологические часы участников, в первый день исследования их сон нарушался через регулярные промежутки времени. На вторые и третьи сутки добровольцы ели и спали по 28-часовому графику, так что их длительный период сна сместился на дневное время.

Чтобы посмотреть, что происходит с активностью генов, все три дня исследователи отбирали образцы крови.

Оказалось, что в первый день эксперимента, когда циркадный ритм еще не был нарушен, около 1400 генов (примерно 6,4% из всех проанализированных генов) были синхронизированы с ним. После смещения циркадного ритма, число синхронизированных генов снизилось до 228 (примерно 1% из всех проанализированных генов).

Исследователи подсчитали, что в конечном итоге нарушения сна повлияли примерно на 1/3 человеческого генома. В предыдущем исследовании ученые изучали эффекты депривации сна на активность генов, и тогда недосып снизил количество синхронизированных генов с 9 до 7 процентов.

В генах закодированы инструкции, согласно которым в организме осуществляется синтез белков. При этом большинство биологически активных веществ, осуществляющих нейрогуморальную регуляцию (гормоны, нейромедиаторы и т.д.), имеют белковую природу. Поэтому очень важно, чтобы синтез таких белков запускался вовремя, что и обеспечивается синхронизацией генов с циркадными ритмами.

Например, когда приходит время приема пищи, печень прекращает выбрасывать в кровь углеводы, а гены клеток поджелудочной железы активизируются, чтобы увеличить синтез инсулина. В это же время скелетные мышцы (не без участия генов) становятся более чувствительными к инсулину. В результате такой синхронной подготовки, поступившие с пищей углеводы, не задерживаются в крови и быстро усваиваются, что сводит к минимуму негативные последствия высокого уровня сахара в крови.

Если же ритмичность нарушается, то регулирующие системы активируются не тогда когда нужно, а когда приходит время, метаболизм оказывается не готовым к нормальному усвоению пищевых веществ.

По мнению авторов научной работы, нарушения ритма сна чревато негативными последствиями для здоровья человека. В результате увеличиваются риски развития многих заболеваний, таких как сахарный диабет, ожирение, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, нарушения менструального цикла и даже рак.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.