Наш циркадный ритм - важный аспект нашего здоровья. каньянат вонгса / Shutterstock

Каждый живой человек находится под контролем внутренних «часов», которые управляют нашим циркадным ритмом - естественным внутренним процессом, который регулирует цикл сна и бодрствования в течение 24-часового периода. Эти внутренние часы контролируют большинство процессов нашего организма в течение этого периода, включая цикл сна, пищеварение, обмен веществ, аппетит и иммунитет.

Уровень внешнего освещения, время приема пищи и физическая активность - все это помогает синхронизировать биологические часы с внешней средой. Каждая клетка нашего тела также имеет свои собственные часы, которые помогают поддерживать бесперебойную работу этих процессов. Например, часы в отдельных тканях, таких как печень, работают, чтобы обеспечить своевременное снабжение энергией остального тела.

Но наш циркадный ритм может быть нарушен множеством факторов, в том числе ложиться спать позже обычного или есть поздно ночью. Хотя периодические сбои в работе не являются поводом для беспокойства, исследования показывают, что длительное нарушение циркадного ритма может привести к ухудшению здоровья. Например, многие исследования показали, что регулярная посменная работа увеличивает риск ожирения и диабет типа 2. И, к сожалению, нарушение циркадного ритма становится все более распространенным явлением в нашем обществе, отчасти благодаря световому загрязнению, шуму и электронным устройствам, которые могут увеличить число случаев этих хронических заболеваний.

Но почему организм способен справляться с единичными случаями нарушения циркадного ритма, например, поздно ложиться спать по выходным или есть поздно вечером, без каких-либо последствий для здоровья? Наши недавняя работа Ответ на этот вопрос можно найти, глядя на то, как циркадный ритм контролирует метаболические процессы в соответствии с нашим ежедневным режимом приема пищи.

Печеночный ген 'часы'

Одним из важных компонентов наших биологических часов является белок под названием REVERB?. Это одна из сетей белков, которая заставляет наши биологические часы «тикать» в каждом органе тела. Однако естественная генетическая вариация REVERB? ген это связано с ожирением в людях. Исследования также показали, что мыши отсутствие гена во всех тканях накапливают жир в своих органах и вокруг них - и могут стать очень тучными при соблюдении жирной диеты.

Мы хотели поближе изучить действие REVERB? в печени, поскольку печень имеет решающее значение для поддержания энергетического баланса, а ее функция является строго циркадной, чтобы справляться с голоданием во время сна. Для этого мы использовали новый тип генетически модифицированной мыши с РЕВЕРБ? ген удален только в печени.

К нашему удивлению, мы обнаружили, что удаление REVERB? имеет относительно небольшое влияние. В частности, мы не увидели ожидаемого накопления жира в печени, а что наблюдается у животных, у которых отсутствует REVERB? во всех тканях. Однако когда мы картировали гены печени, которые, вероятно, находились под контролем REVERB?, мы обнаружили тысячи генов, включая гены, которые являются основными регуляторами энергетического и жирового обмена.

Итак, у нас получился парадокс: регулятор циркадных часов с обширным диапазоном функций в печени, но он не является необходимым для нормального функционирования печени. Это подняло два важных вопроса. Во-первых, что такое REVERB в обычных условиях? готов, но не требуется для регулирования жирового обмена. И во-вторых, более ранние выводы, связывающие REVERB? Ожирение (и накопление жира во многих органах) на самом деле может быть вызвано сигналами всего тела.

В частности, мы подумали, что прием пищи в неожиданное время может быть причиной ожирения. Это потому, что у мышей отсутствует REVERB? по всему телу у них был нерегулярный режим питания, особенно во время отдыха или сна.

Чтобы проверить эту идею, мы проанализировали, что произошло, когда мыши с REVERB? удаленные в печени, подвергались нарушению графика питания, подобно тому, как сменная работа нарушает график приема пищи. Здесь мы обнаружили, что беспорядочное питание вызывает серьезные изменения в экспрессии генов, контролирующих жировой обмен – но только когда REVERB? был удален из печени. Это говорит о том, что REVERB? действует, чтобы сгладить последствия неупорядоченного питания, как показано на нашей диаграмме ниже.

Как РЕВЕРБИРОВАТЬ? останавливает «нарушения» циркадного ритма

Даниэль Кей, Автор условии

Таким образом, все внутренние часы, встроенные в ткани нашего тела, служат для защиты от случайных изменений в поведении (например, от случайного приема пищи поздно вечером). Однако, когда мы постоянно делаем то, что идет вразрез с нашим естественным циркадным ритмом, например, всегда принимаем пищу поздно или работаем в ночную смену, эта защитная система выходит из строя, что приводит к ожирению и диабету.

Таким образом, наше исследование подчеркивает важность приема пищи в соответствии с биологическими часами в течение дня. Чтобы наши печеночные часы тикали - и чтобы весь наш циркадный ритм работал должным образом - важно разработать график питания, в котором есть четкое разделение между периодом кормления (обычно в течение дня) и периодом голодания (обычно в ночное время). . Это сложно для сменных рабочих, в зависимости от графика смены, поэтому срочно необходимы стратегии помощи.

Об авторах

Дэвид Рэй, профессор эндокринологии, Оксфордский университет; Дэвид Бехтольд, профессор физиологии, Университет Манчестераи Луиза Хантер, преподаватель эндокринологии и диабета, Университет Манчестера

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа