Люди не созданы для пересечения часовых поясов. После международного перелета организму требуются дни, чтобы преодолеть усталость и тошноту от смены часовых поясов, биологическую цену ведения бизнеса в современном мире.
Это потому, что каждый орган отсчитывает время своими собственными часами. Хотя мозг пытается синхронизировать все эти часы на ежедневной основе, некоторые более упрямо относятся к сбросу, чем другие при адаптации к новому часовому поясу и графику сна – согласно новому исследованию мышей, лишенных сна, у которых есть внутренние часы. похожий на наш.
"Смена часовых поясов – это большой беспорядок," сказал Грегор Эйхеле из Института биофизической химии Макса Планка в Геттингене, Германия.
Мозг трансконтинентального путешественника может приспособиться к пребыванию в Париже на следующий день после того, как его самолет приземлится. Но его поджелудочная железа может продолжать отсчитывать время по нью-йоркскому времени, а его почки отсчитывают секунды где-то над Атлантическим океаном.
Генетический часовой механизм
Чтобы изучить эти часы и разработать способ лечения смены часовых поясов, Эйхеле разбудил группу лабораторных мышей на шесть часов раньше, чем обычно, – имитируя полет на восток из Чикаго в Лондон, щелкнув выключателем. Затем он измерил изменения в их активности генов по мере того, как их тела приспосабливались в течение следующих 8-9 дней.
Гены – это механизмы, которые запускают наши внутренние часы. Все наши органы обладают одними и теми же десятью или около того "Часы" гены, которые управляют производством молекул, которые удерживают время в регулярном ритме. Но хотя печень, кожа и мозг имеют один и тот же генетический механизм, каждый из них работает по своим часам независимо от других.
У лишенных сна мышей некоторые из этих молекулярных часов адаптировались быстрее, чем другие. Те, что находятся в поджелудочной железе, которая регулирует выработку энергии организмом, сопротивлялись изменениям в течение нескольких дней дольше, чем, например, в почках.
Когда молекулярные часы разных органов значительно не синхронизированы, функции организма, требующие химической связи, могут быть нарушены. Эйхле сказал, что это может объяснить различные симптомы смены часовых поясов, от бессонницы и депрессии до желудочно-кишечных проблем. Исследования показали, что мозг экипажа самолета, который испытывает хроническую смену часовых поясов, сжимается и вырабатывает больше гормонов стресса, а менструальные циклы бортпроводников нарушаются регулярными международными рейсами.
"Мы знаем, что хроническая смена часовых поясов вызывает стресс и влияет на наше здоровье," сказал Кей Чо, нейробиолог из Бристольского университета в США.K., кто открыл эти эффекты. "Это новое исследование решает один из важнейших вопросов биологии – как гены изменяются из-за нарушений цикла сна и бодрствования."
Мыши с устойчивостью к смене часовых поясов
В поисках новых способов борьбы с сменой часовых поясов Эйхле исследовал одни из самых быстро адаптирующихся часов – надпочечники. Считается, что эти железы работают с мозгом, обеспечивая главные часы, которые ежедневно синхронизируют все часы тела.
Используя препарат, который временно блокирует активность надпочечников, Эйхле и его команда создали партию мышей, устойчивых к смене часовых поясов. Небольшая доза, введенная за день до их бессонных испытаний, переводит их часы надпочечников на час назад, позволяя их органам начать процесс адаптации и сокращая время, необходимое им для адаптации к более раннему сигналу пробуждения, на два или три раза. дней.
"Никто никогда не достигал этого раньше," – сказал Эйхле, опубликовавший результаты исследования 23 июня в Journal of Clinical Investigation. "Это первый шаг в правильном направлении к лечению смены часовых поясов."
Не ожидайте увидеть этот препарат на полке в ближайшее время – U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов еще не одобрило лекарство от смены часовых поясов, и риски возиться с часами организма значительны.
"Честно говоря, мы не знаем, что все эти гены часов делают в организме," сказал Чо. "Если мы попытаемся чем-то манипулировать, побочных эффектов может быть больше, чем мы ожидали."
На данный момент лучшее лекарство от смены часовых поясов по-прежнему является самым медленным: один день отдыха для каждого пересеченного часового пояса.