Исследователи Медицинского колледжа Джорджии считают, что циркадные часы, которые задают ритмическое движение нашего тела в течение бодрствующих дней и сонных ночей, также могут стать причиной сосудистых заболеваний, если они сломаны.
Мыши с мутировавшими или отсутствующими "Часы" гены склонны к образованию толстых, негибких кровеносных сосудов с узкими проходами, нездоровым изменениям, обычно связанным с такими факторами риска, как курение, высокое кровяное давление и холестерин, согласно исследованиям, опубликованным в выпуске журнала Circulation на этой неделе.
"Плохие или сломанные часы могут способствовать сосудистым заболеваниям," говорит доктор. Дэниел Рудич, сосудистый биолог из Школы медицины и последипломного образования MCG и автор-корреспондент исследования.
Полученные данные свидетельствуют о повышенном риске заболеваний у людей с мутировавшими часами, сменных рабочих, график которых обычно противоречит их естественным ритмам, а также у людей с плохим режимом сна. Они также подтверждают достоинства разработки медикаментов, отпускаемых по времени, которые синхронизируются с циркадными ритмами.
Гены часов распространены повсеместно, и ученые обнаруживают, что они, по-видимому, играют разные роли в разных тканях. Часы в мозгу, которые регулируют бодрствование и сон, взаимодействуют с часами по всему телу. Но исследователи обнаруживают, что биологические часы также могут действовать автономно, играя роль в различных состояниях, таких как ожирение и диабет.
Внутри кровеносных сосудов исследователи MCG обнаружили, что часы регулируют ключевые сигналы, которые обеспечивают расширение и ремоделирование кровеносных сосудов. Мыши с отсутствующими или мутированными генами часов имеют значительно меньше AKT, фермента, который способствует расслаблению кровеносных сосудов молекулы оксида азота, и меньше предшественника оксида азота eNOS. В моделях сосудистых заболеваний на животных измененные или отсутствующие часы резко ускоряли нездоровую реакцию сосудов. У старых мышей реакция еще хуже, включая предрасположенность к образованию тромбов.
Тем не менее, мыши с мутированным, а не отсутствующим геном часов намного лучше жили в нормальных циклах свет-темнота, чем мыши в постоянной темноте. Только в постоянной темноте произошло повреждение сосудов.
"Дисфункция явно зависит от светового цикла, демонстрируя, что эти эффекты связаны с циркадным ритмом," Доктор. Рудик говорит. Важность циркадного ритма для здоровья сосудов указывает на "врожденные циркадные дефекты могут быть предотвращены от развития патологии, если человек поддерживает ритмическую среду," написать доктора. Джон Ф. Кини-младший. и Дэвид Р. Уивер из Массачусетского университета в сопроводительной редакционной статье.
Но это может не иметь ничего общего с хорошим ночным сном. "Мы считаем, что в циркадном ритме могут быть дефекты, не имеющие ничего общего с отклонениями в поведении," Доктор. Рудик говорит. Фактически, часть гипертоников спит нормально, но нарушение ритма артериального давления препятствует обычному ночному провалу, что является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Это говорит о том, что часы могут нормально работать в головном мозге, но со сбоями в кровеносных сосудах и других тканях, что приводит к гипертонии и сосудистым заболеваниям, говорят исследователи MCG.
Исследователи хотят лучше понять, как циркадные часы контролируют передачу сигналов и сосудистые заболевания в кровеносных сосудах. Центральные часы в головном мозге отправляют неверную информацию в кровеносные сосуды или виноваты местные часы кровеносных сосудов?? И наоборот, могут ли сосудистые заболевания нарушить работу часов? Ответы на такие вопросы помогут определить, возможна ли терапия для блокирования повреждений.
На самом деле, это может быть в основном о сроках. "Мы знаем, что кровяное давление имеет ритм, и мы знаем, что сокращение и расслабление кровеносных сосудов имеют ритм," Доктор. Рудик говорит. "Что будет, если в долгосрочной перспективе у вас сломаются часы? Что произойдет, если вы работаете в ночную смену или не можете уснуть? Если у нас нет времени внутри кровеносных сосудов, мы уязвимы."
Доктор. Ciprian B. Анеа, научный сотрудник MCG в области фармакологии и токсикологии и первый автор исследования, использует подсолнечник, который раскрывается незадолго до восхода солнца, чтобы описать важность циркадного ритма для благополучия. "Он просто открывается, ожидая, пока солнце соберет всю энергию и сбережет ее для метаболизма." Оставленный в темноте, подсолнух все еще сохраняет свой график.
"Так работает циркадный ритм," Доктор. Anea говорит. "Подготавливает к дневному свету, запускает обмен веществ в клетке. Когда вы нарушаете механизм, могут случиться неприятности."
"Мы лишь поверхностно подошли к пониманию суточных часов и их влияния на человека," Доктор. Рудик говорит. "Очевидно установлено, что сердечный приступ и инсульт обычно случаются утром, когда артериальное давление имеет тенденцию к пику. Нам нужно больше узнать о том, что происходит с этими генами и белками часов в условиях болезней человека."
Источник: Медицинский колледж Джорджии