Нобелівська премія 2017 року за годинник для медицини в центрі уваги
Нобелівська академія вирішила винагородити роботу трьох американських дослідників щодо механізмів біологічних годин: Джеффрі Холла, Майкла Росбаша та Майкла Янга. Вони отримують Нобелівську премію з медицини за виділення генів, що беруть участь у циркадному ритмі дрозофіли.
Життя на Землі працює зі швидкістю чергування день-ніч, пов’язане з обертанням нашої планети. Живі істоти, включаючи людей, мають біологічний годинник або внутрішній годинник, що дозволяє їм пристосовуватися до цього ритму. Але як це працює? Саме цю сферу досліджень досліджували троє американських дослідників, які отримали Нобелівську премію з фізіології та медицини у 2017 році. .
Вони використовували оцтову муху, або дрозофілу, як зразковий організм. У 1984 році вони виділили ген періоду, який контролює циркадний біологічний ритм. Джеффрі Холл та Майкл Росбаш продемонстрували білок PER, кодований геном періоду, який накопичується в клітині вночі та деградує вдень.
Троє американців Холл, Росбаш та Янг нагороджені
У 1994 році Майкл Янг відкрив другий, позачасовий ген, який кодує білок TIM, необхідний для нормального циркадного ритму. Він також показав, що TIM зв'язується з PER; два білки потрапляють в ядро клітини і блокують активність періоду гена через негативний зворотний зв'язок.
Ці механізми не є специфічними для дрозофіли: біологічний годинник працює за однаковими принципами у багатьох багатоклітинних організмів, включаючи людей. Це дослідження має застосування для здоров’я, оскільки біологічний годинник допомагає контролювати багато функцій: сон, харчову поведінку, гормони, кров’яний тиск, температуру тіла. Коли внутрішній годинник не відповідає зовнішньому середовищу, наприклад, під час поїздки на інший бік світу, організм піддається випробуванню: це струмінь.
Занадто жирна дієта може порушити біологічний годинник
Стаття Жана Етьєна, опублікована 7 січня 2009 року
Якщо дієта з високим вмістом жиру часто є причиною зайвої ваги, це пов’язано не тільки з надлишком калорій. Це також призвело б до порушення циркадного ритму вироблення гормону адипонектину, який впливає на накопичення жиру.
При вмісті 9 кілокалорій на грам жир є одночасно найбільш концентрованою формою енергії та ідеальним кандидатом для спрямування організму на шлях ожиріння. До цих первинних ефектів додався б ще один, що стосується порушення добових ритмів, тобто варіації метаболізму в масштабі чергування дня/ночі. Про це говорять Орен Фрой та його колеги з Єрусалимського університету в нещодавній публікації.
Наші добові ритми організовують значну частину нашого метаболізму, особливо вироблення гормонів. Одним з найкращих прикладів є кортизол, секреція якого досягає піку рано вранці, щоб підготувати наше тіло до пробудження.
Серед факторів, що роблять найбільш значний вплив на наші добові ритми, є світло. Промисловість використовує можливість рекламувати різні методи лікування, засновані на світлотерапії. Але є й інше, що перебуває в раціоні, яке також може вплинути на біологічний годинник. Це щойно перевірено на мишах, і перенесення цих ефектів на людей видається очевидним авторам цього дослідження.
Йдеться про адипонектин, гормон, який відіграє вирішальну роль у регулюванні ваги. Її функція, що виробляється і фіксується в жировій тканині, полягає у сприянні спалюванню жирів і особливо у підвищенні чутливості до інсуліну, що має тенденцію до зменшення накопичення жирів. Адіпонектин діє в нашому тілі як справжній месенджер, модулюючи свою дію відповідно до стану поповнення запасів жиру.
Жирна дієта порушує циркадний ритм адипонектину
Щоб краще зрозуміти, як діє адипонектин та його наслідки для організму, дослідники піддавали мишей різним дієтам, модульованим відповідно до кількості їжі та насиченості їх жиром. Введення дієти з низьким вмістом жиру індукує нормальний циркадний ритм адипонектину у цих ссавців. З іншого боку, дієта, багата жирами, спричиняє явне порушення цього ритму, фази якого надмірно затягуються і неминуче призводять до затримки регуляторної активності гормону. Голодування або недостатнє харчування викликає зворотний ефект.
Висновок логічний: насправді існує прямий зв’язок між жирами, біологічним годинником та сном, що підтверджує, що надмірне споживання жирів, якими б вони не були, та недостатній час сну є факторами ожиріння.
Слід зазначити, що інші експерименти, проведені цього разу безпосередньо на людях, вже дали змогу встановити, що недосип спричиняє різні гормональні зміни, що призводять до зменшення почуття ситості та посилення тяжіння до жиру, несприятливі вплив на підтримку ваги.