МОСКВА, 14 июл — РИА Новости, Анна Урманцева. Сто лет назад, 14 июля (1 июля по старому стилю) 1917 года, в России впервые перевели стрелки часов с зимнего времени на летнее. Тут мы последовали за Великобританией, которая первая из всех стран еще в 1908 году в целях экономии энергии сдвинула ритмы социальной жизни ближе к границам светового дня. С тех пор не утихают споры хронобиологов: стоит ли резко менять уклад жизни миллионов людей или сдвиг не сильно влияет на биоритмы?
Если какой-то процесс, отклонившись от начального уровня, возвращается к нему же, это называется циклом, а если циклы повторяются несколько раз, говорят о ритмах. Биоритмов в организме человека — более трехсот: суточные, месячные, годовые… В своих исследованиях хронобиологи ушли уже очень далеко, поставив опыты по извлечению отдельной клетки и проанализировав ее индивидуальные ритмы. Оказалось, что маленькая клеточка продолжает жить вне организма, соотнося свою активность с устоявшимися биоритмами. Более того, активность клетки из организма человека-"совы" будет отличаться от активности взятой у "жаворонка".
Оказывается, существуют специальные "часовые гены", которые регулируют образование белков, ответственных за проявление активности. Первый такой ген нашли в геноме мушки-дрозофилы, его назвали Period, или Per. Потом стало ясно, что подобных генов несколько: BMal, Clock, Per, Cry, Rev-erbα, Rora и другие. После того как ученые научились отключать их, стало ясно, что, например, без гена Cry1 суточный цикл становится укороченным, а без Cry2 — удлиненным. Если же выключить два этих гена, животное (опыты проводились на мышах) полностью теряет чувство времени.
Выяснилось, что причины синдрома раннего засыпания или позднего просыпания также можно найти в генах. "Виновником" раннего засыпания может быть мутация в гене hРer2 (h здесь от human — человеческий), а позднее просыпание связывают с изменившимся геном hPer3.
Однако здесь речь идет о нарушениях, болезнях, а как же регулируются здоровые клетки? Процесс запускают солнечные лучи. Начинают работать центральные часы организма, расположенные в головном мозге и состоящие из двух основных элементов — супрахиазматических ядер (СХЯ) гипоталамуса и эпифиза.
Супрахиазматические ядра способны поддерживать автономный околосуточный ритм электрической активности и навязывают его внутриклеточным часам.
Внутриклеточные часы также относительно автономны: они могут поддерживать ритм активности в течение нескольких суток и даже недель при полной темноте. "Циферблат" этих часов разбит на две части, "день" и "ночь", а "стрелками" служат "превращения" белков-активаторов BMal1 и Clock. Эти белки сначала накапливаются в цитоплазме (см. начальную иллюстрацию статьи), потом переходят в ядро клетки и там прикрепляются к специальному участку на ДНК, который называется E-box.
При этом включаются в работу часовые гены Per и Cry. Это происходит рано утром. К полудню вырабатывается максимальное количество белков Per и Cry. Ночью они постепенно возвращаются в ядро и гасят активность белков BMal1 и Clock, образуя с ними прочный комплекс, что приводит к блокировке генов Per и Cry. Потом Per и Cry постепенно распадаются, высвобождаются молекулы BMal1 и Clock, чтобы начать новый суточный цикл.
Из-за того, что все органы человека синхронизированы, и существует джетлаг (синдром смены часового пояса). Из-за рассинхронизации бодрствования человека с суточным циклом Земли, как доказано во многих исследованиях, возникают различные болезни, падает иммунитет, люди чувствуют усталость.
Поэтому возможность сдвинуть биоритмы изучают во многих лабораториях мира, в частности в Самарском национальном исследовательском университете имени академика С. П. Королева. Ученые кафедры физиологии человека и животных под руководством доктора биологических наук, профессора Алексея Инюшкина проводят эксперименты по перенастройке биологических часов с помощью регуляторов, которые влияют на аппетит и метаболизм, — это лептин, аргинин-вазопрессин и вазоактивный интестинальный пептид. Главный вопрос: как эти регуляторы воздуйствуют на активность клеток в супрахиазматическом ядре? Последние данные говорят о том, что, возможно, скоро ученые смогут предложить людям, мучающимся от смены поясов при длительных перелетах, "лекарство от джетлага".
"Мы регистрируем активность нейронов в супрахиазматическом ядре в течение многих суток и фиксируем ритм — днем активность клеток растет, ночью снижается, — поясняет Алексей Инюшкин. — Потом добавляем вещество: если оно сдвинет синусоиду вперед или назад, то, значит, есть возможность регулирования биологических ритмов. Правда, пока получается сдвигать активность на час-два, но это — многообещающие результаты. Например, можно помочь человеку раньше вставать!"
Что касается перехода на зимнее или летнее время, ученый абсолютно уверен: лучше не пытаться искусственно влиять на биологические ритмы. Или делать это медленнее, скажем, осуществлять переход в течение недели.
