Швидка подорож зі зміною часових поясів може призвести до джетлагу - стану, коли "внутрішній годинник" "виявляється розсинхронізований з циклами дня і ночі.
Багато хто знає, що в людському організмі є спеціальний біологічний годинник або циркадні ритми, що допомагають нам адаптуватися до змін дня і ночі. Але іноді наша поведінка або зміна способу життя втручається в роботу цих «годинників» - так відбувається, наприклад, у випадку з джетлагом, синдромом зміни часового поясу. У результаті людина страждає від сонливості і почуття сплутаності. Авторам нового дослідження вдалося виявити групу клітин, що беруть участь у регуляції циклу сну і бадьорювання. Вчені припускають, що з часом їх відкриття може допомогти в розробці засобу, здатного впоратися з джетлагом.
Хоча біологічний годинник і циркадні ритми тісно пов'язані один з одним, це не одне й те саме. Так званий біологічний годинник, по суті, являє собою групу нейронів, що формують супрахіазмальне ядро, невелику область гіпоталамуса. Супрахіазмальне ядро містить близько 20 тис. клітин. Воно займається підбудовою фізіологічних процесів до зовнішніх факторів, точніше, до змін дня і ночі. А ось зміна інтенсивності цих процесів - це і є циркадні ритми.
Основним фактором, що впливає на циркадні ритми, є світло. Залежно від освітленості ми відчуваємо сонливість або, навпаки, прокидаємося. Циркадні ритми також впливають на температуру тіла, вивільнення гормонів і на фізіологічні потреби, наприклад, на відчуття спраги.
Коли циркадні ритми порушуються, як це відбувається у випадку з джетлагом, ми відчуваємо себе в замішанні, а іноді навіть хворіємо. Серйозні «поломки» циркадних ритмів можуть призвести до розвитку розладів сну і настрою, гастроентерологічних і серцево-судинних захворювань, і навіть підвищити ризик появи раку.
Результати нового дослідження можуть допомогти більше дізнатися про причини порушень циркадних ритмів і у відновленні роботи наших «внутрішніх годинників». Робота, проведена під керівництвом Майка Людвіга (Mike Ludwig), професора нейрофізіології з Едінгбурзького університету (University of Edinburgh), була опублікована у виданні Journal of Physiology.
Під час дослідження вчені дійшли висновку, що група клітин, розташованих у сітківці, може зіграти важливу роль у розробці засобів для лікування джетлагу.
Професор Людвіг і його колеги провели серію дослідів на щурах. Під час експериментів досліджувалися сигнали, що передаються під впливом світла в супрахіазмальне ядро. Дослідники виявили, що в сітківці присутні клітини, що виробляють вазопресин, і вирішили уточнити їхню роль в управлінні циркадними ритмами.
Вазопресин - це нейрогормон, також званий антидіуретичним. Переважно він виробляється гіпофізом. Вазопресин бере участь у регуляції артеріального тиску та обсягу крові, керуючи кількістю вироблюваної сечі. Крім того, цей гормон сприяє нормалізації кількості рідини в міжклітинному просторі. Останнє, своєю чергою, впливає на стан багатьох клітин організму.
Досі було відомо тільки те, що сітківка якимось чином передає сигнали в супрахіазмальне ядро, «розповідаючи», світло навколо або темно. Але подробиці цього зв'язку не були відомі.
У новому дослідженні авторам вдалося виявити, що конкретні клітини, які повідомляють гіпоталамусу про освітленість, під впливом світла починають виробляти вазопресин. Секретований у сітківці вазопресин впливає на експресію генів, пов'язаних з циркадними ритмами, в клітинах супрахіазмального ядра, і активує реакцію цих клітин на світло, беручи участь, таким чином, в управлінні біологічним годинником.
Результати роботи допомагають краще зрозуміти механізми роботи циркадних ритмів залежно від освітлення. Крім того, з часом це дослідження може стати основою для розробки ліків, здатних «скинути налаштування» наших біологічних годинників і подолати негативні наслідки джетлагу.