Циркадный ритм: ген печени помогает организму работать без сбоев после поздней ночи и полуночных перекусов.

Циркадный ритм: ген печени помогает организму работать без сбоев после поздней ночи и полуночных перекусов kanyanat wongsa/Shutterstock «width =» 800 «width =» 800 «height =» 480 «/>
Наш циркадный ритм — важный аспект нашего здоровья. Предоставлено: kanyanat wongsa/Shutterstock.

Каждого живого человека контролируют внутренние «часы», которые управляют нашим циркадным ритмом — естественным внутренним процессом, регулирующим цикл сна и бодрствования в течение 24-часового периода. Эти внутренние часы контролируют большинство процессов в нашем организме 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. У каждой клетки нашего тела также есть 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, чем обычно, 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 диабета 2 типа. 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 количество 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? Наша недавняя работа, посвященная тому, как циркадный ритм контролирует метаболические процессы в соответствии с нашим ежедневным режимом приема пищи, дает ответ.

Часы генов печени

Одним из важных компонентов наших биологических часов является белок REVERBα. Это один из белков сети, которая заставляет часы нашего тела «тикать» в каждом органе тела. Однако естественная генетическая изменчивость гена REVERBα связана с ожирением у людей. Исследования также показали, что мыши, у которых отсутствует ген во всех тканях, накапливают жир в своих органах и вокруг них — и могут стать очень тучными при соблюдении жирной диеты.

Мы хотели более тщательно изучить действие REVERBα на печень, так как печень имеет решающее значение для поддержания энергетического баланса, а ее функция сильно циркадная, чтобы справляться с голоданием во время сна. Для этого мы использовали новый тип генетически модифицированных мышей с удаленным геном REVERBα только в печени.

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

Итак, мы получили парадокс: регулятор циркадных часов с широким спектром мишеней в печени, но он не был необходим для нормальной работы печени. Это подняло два важных вопроса. Во-первых, в обычных условиях REVERBα готов, но не требуется для регулирования жирового обмена. И, во-вторых, более ранние открытия, связывающие REVERBα с ожирением (и с накоплением жира во многих органах), на самом деле могут возникать по сигналам всего тела.

В частности, мы думали, что прием пищи в неожиданное время может стать причиной ожирения. Это связано с тем, что у мышей, лишенных REVERBα по всему телу, был нерегулярный режим питания, особенно во время отдыха или периода сна.

Чтобы проверить эту идею, мы проанализировали, что происходило, когда мышей с удаленным REVERBα в печени нарушали режимы кормления, подобно тому, как посменная работа нарушает режим питания. Здесь мы обнаружили, что неупорядоченное питание вызывает серьезные изменения в экспрессии генов, контролирующих метаболизм жиров, но только тогда, когда REVERBα удаляется из печени. Это говорит о том, что REVERBα сглаживает последствия неупорядоченного питания, как показано на диаграмме ниже.

Как REVERBα останавливает нарушения циркадного ритма

Циркадный ритм: ген печени помогает организму нормально работать после поздних ночей и полуночных перекусов
Предоставлено: Дэвид Рэй, Дэвид Бехтольд и Луиза Хантер.

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 поздно едим или работаем в ночную смену — эта защитная система выходит из строя, что ведет к ожирению и диабету.

0 0
0 %
Happy
0 %
Sad
0 %
Excited
0 %
Angry
0 %
Surprise

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Close