Внутрішній годинник неможливо обдурити

Будильник дзеленчить, а організм бастує

Доведено, що в кожного з нас є свій внутрішній годинник, який пристосовує нашу фізіологію до різних фаз доби — ранку, дня, вечора і ночі. Він регулює такі важливі функції, як поведінка, рівень гормонів, сон, температура тіла та метаболізм. І самопочуття людини дуже страждає, коли відбувається розсинхронізація зовнішнього середовища і внутрішнього годинника. Приклад — так званий джетлаг, що виникає у мандрівників, які переміщуються з одного часового поясу в інший, а потім ще довго не можуть пристосуватися до зсуву дня і ночі. Сплять у світлий час доби і не можуть заснути в темний. На сьогодні існує багато доказів того, що хронічна розбіжність між способом життя і природними біоритмами підвищує ризик різних захворювань.

На сьогодні існує багато доказів того, що хронічна розбіжність між способом життя і природними біоритмами підвищує ризик різних захворювань.

Більшість живих організмів чітко адаптуються до добових змін навколишнього середовища. Одним із перших це довів ще у XVIII столітті французький астроном Жан–Жак д’Ортуа де Майран. Він спостерігав за кущем мімози і виявив, що листя рослини повертається за сонцем протягом дня і закривається з його заходом. Вчений зацікавився питанням: що б сталося, якби рослина опинилась у постійній темряві? Поставивши простий експеримент, дослідник виявив, що незалежно від наявності сонячного світла листки піддослідної мімози продовжували здійснювати свої звичні добові рухи.

Більш пізні дослідження довели, що не тільки рослини, але також тварини і люди підкоряються роботі внутрішнього біологічного годинника, який допомагає пристосувати нашу фізіологію до добових змін. Ця адаптація називається циркадним ритмом.

Що лежить в основі наших біоритмів?

У 1970–ті роки американський фізик, біолог і психогенетик Сеймур Бензер разом зі своїм учнем Рональдом Конопкою досліджував, чи можна виділити гени, які контролюють циркадний ритм у плодових мух. Ученим вдалося показати, що мутації в невідомому їм гені порушують цей ритм у піддослідних комах. Вони назвали його геном періоду. Але яким чином він впливав на циркадний ритм?

Лауреати Нобелівської премії за 2017 рік також проводили досліди на плодових мухах. Їхньою метою було відкриття механізму роботи внутрішнього годинника. У 1984 році Джефрі Хол і Майкл Розбаш, які тісно співпрацювали один з одним у стінах Брандейського університету Бостона, а також Майкл Янг з Університету Рокфеллера у Нью–Йорку успішно ізолювали ген періоду. Хол і Розбаш потім виявили, що білок, який кодується цим геном, накопичується клітинами протягом ночі і руйнується вдень. Таким чином, рівень його коливається протягом 24–годинного циклу синхронно з циркадним ритмом. Був виявлений «маятник» внутрішнього клітинного годинника.

Тепер ми знаємо, що всі багатоклітинні організми, включно із людьми, використовують схожі механізми, щоб контролювати біоритми. Робота великої частини наших генів регулюється біологічним годинником, отже, ретельно налаштований циркадний ритм адаптує нашу фізіологію до різних фаз доби. Тому втручатися у цей механізм, змушуючи людей пристосовуватися до переходу на літній і зимовий час, недоцільно.

Завдяки плідній роботі трьох нобеліантів циркадна біологія перетворилася на велику і динамічну галузь досліджень, що вивчає вплив добових ритмів на наше здоров’я і благополуччя. А ми отримали ще одне підтвердження того, що вночі потрібно спати, навіть якщо ти закореніла «сова». Вивчають учені, коли в людини найвища працездатність — пік розумової і фізичної діяльності, а коли організм найбільш вразливий і потребує спокою. Ці знання стануть усім у пригоді.

Ірина ГОРОБЧЕНКО.