Ученые нашли «кнопку перезапуска» биологических часов

Нарушить биоритмы современному человеку проще простого. Дальние перелеты и ночная работа сбивают «внутренние часы», что вызывает проблемы со сном и обменом веществ, а также ухудшение памяти и снижение умственной деятельности.

Международная команда ученых обнаружила молекулярный механизм «переустановки» наших внутренних часов. В будущем это знание позволит разработать метод лечения целого ряда заболеваний, связанных с расстройством биоритмов. Ученые из Университета Макгилла и Университета Конкордия в Монреале (Канада) заявили, что биологические часы «перезапускаются», когда соль фосфорной кислоты связывается с ключевым белком в мозге. Этот процесс, известный как фосфорилирование, запускается под действием света. В результате свет стимулирует синтез специфических белков, называемых циклическими. Они играют основную роль в «перенастройке» часов, таким образом, синхронизируя биологические ритмы с циклами окружающей среды. Чтобы изучить механизм работы внутренних часов, исследователи видоизменили содержащийся в мозге мышей белок eIF4E так, чтобы он не мог фосфорилироваться. Поскольку все млекопитающие имеют сходные биологические часы, эксперимент с мышами позволяет предположить, что будет, если функционирование этого белка окажется заблокированным у людей. Мышей помещали в клетки, оборудованные беговым колесом. Записывая и анализируя беговую активность животных, ученые изучали циркадные ритмы мышей-мутантов. В результате часы мутантов заработали менее продуктивно, чем у нормальных мышей, после того как были «перезапущены» при помощи света. Мутанты не смогли подстроить свои биологические часы во время серии включений и выключений света. Так как лабораторные мыши обычно приучены к 12-часовым циклам, ученые специально включали и выключали свет на 10,5 часов. «Пока мы не можем сказать, когда наши находки будут использованы в клинических испытаниях, однако наше исследование открывает новые возможности воздействия на циркадные ритмы», — отмечает автор исследования Жуйфэн Цао. По мнению его коллеги Шимона Амира, исследование может помочь решать проблемы со здоровьем сразу, как только они появились. «Иногда нарушение циркадного ритма неизбежно, но тем не менее приводит к серьезным последствиям. Наше исследование говорит о реальной возможности «сбросить настройки» внутренних часов и значительно улучшить здоровье», — говорит он.