Шведские исследователи из Уппсальского университета и Каролинского института обнаружили, что гены, которые контролируют биологические часы в клетках по всему телу, изменяются после потери сна в течение одной ночи, в исследовании, которое будет опубликовано в Журнале клинической эндокринологии и метаболизма.
"Предыдущие исследования показали, что на наш метаболизм отрицательно влияет недосыпание, а недосыпание связано с повышенным риском ожирения и диабета 2 типа. Поскольку устранение часовых генов у животных может вызвать эти болезненные состояния, наши текущие результаты показывают, что изменения наших часовых генов могут быть связаны с такими негативными эффектами, вызванными недосыпанием", говорит Джонатан Седернайс, ведущий автор исследования и исследователь из Упсальского университета.
Для исследования исследователи изучили 15 здоровых мужчин с нормальным весом, которые дважды приходили в лабораторию на почти 2-дневное пребывание. В течение второй ночи участники спали как обычно (более 8 часов) в одном из двух сеансов, в то время как в другом из этих сеансов они не спали, но в случайном порядке. Чтобы свести к минимуму влияние различных факторов окружающей среды, условия освещения, прием пищи и уровни активности в лаборатории строго контролировались, и участникам не давали спать, когда они не спали.
После второй ночи в обоих случаях, когда мужчины были обследованы, были взяты небольшие образцы тканей из поверхностного жира на животе и из мышц бедра – двух видов тканей, которые важны для регулирования метаболизма и контроля уровня сахара в крови. Образцы крови также были взяты до и после того, как участники потребляли раствор сахара для проверки своей чувствительности к инсулину, практика, обычно используемая для исключения наличия диабета или метаболического состояния, называемого нарушением чувствительности к инсулину, которое может предшествовать диабету 2 типа.
Молекулярный анализ собранных образцов тканей показал, что регуляция и активность часовых генов были изменены после одной ночи бессонницы. Активность генов регулируется механизмом, называемым эпигенетикой. Это включает химические изменения в молекуле ДНК, такие как метильные группы, – процесс, называемый метилированием, – который регулирует включение или выключение генов. Исследователи обнаружили, что гены часов увеличили количество таких меток ДНК после потери сна. Они также обнаружили, что экспрессия генов, которая указывает на то, какая часть генного продукта производится, была изменена.
"Насколько нам известно, мы первые, кто прямо показал, что эпигенетические изменения могут происходить после недосыпания у людей, но также и в этих важных тканях", говорит доктор. Cedernaes. "Было интересно, что метилирование этих генов могло быть изменено так быстро, и что оно могло происходить для этих метаболически важных часовых генов", он продолжает.
Однако изменения, которые наблюдали исследователи, были разными в жировой ткани и скелетных мышцах. "Это может означать, что эти важные молекулярные часы больше не синхронизируются между этими двумя тканями", Доктор. Седернаес говорит. "Таким образом, «часовая десинхронизация» между тканями была связана с метаболическими патологиями, это может означать, что эти тканеспецифические изменения были связаны с нарушенной толерантностью к глюкозе, которую наши участники продемонстрировали после ночи, когда они не спали"
На данном этапе исследователи не знают, насколько стойкими являются эти изменения. "Возможно, эти изменения сбрасываются после одной или нескольких ночей хорошего сна. С другой стороны, предполагается, что эпигенетические метки могут функционировать как своего рода метаболическая память, и было обнаружено, что они изменяются в электронном виде.грамм. вахтовики и люди, страдающие сахарным диабетом 2 типа", Доктор. Седернаес указывает. "Это может означать, что по крайней мере некоторые типы недосыпания или продолжительного бодрствования, как при сменной работе, могут привести к изменениям в геноме ваших тканей, которые могут повлиять на ваш метаболизм в течение более длительных периодов", Доктор. Седернаес заключает.