Биологические часы изменяются после одной бессонной ночи

Шведские исследователи из университета Упсалы и Каролинского института обнаружили, что гены, контролирующие биологические часы в клетках по всему телу, изменяются после всего лишь одной бессонной ночи.

"Многие предыдущие исследования уже показали, что наш метаболизм негативно реагирует на потерю сна, а недосыпание, в свою очередь, приводит к повышенному риску ожирения и диабета 2 типа, – рассказывает ведущий автор исследования Джонатан Сидернас (Jonathan Cedernaes). – Абляции часовых генов могут вызвать болезненные состояния и у животных. Наши результаты показывают: изменения наших "часовых" генов, вызванные потерей сна, могут привести к множеству негативных эффектов".

Для исследования учёные попросили 15 здоровых мужчин с нормальным весом прийти в лабораторию и провести в ней две ночи. В первую ночь некоторые из добровольцев не ложились спать (в произвольном порядке), а во вторую ночь все участники спали как обычно (более 8 часов). Чтобы свести к минимуму влияние различных факторов окружающей среды, условия освещённости, приём пищи и уровень активности в лаборатории строго контролировались, к тому же в течение дня участники не могли прилечь подремать.

После второй ночи у всех волонтёров были взяты небольшие образцы ткани из поверхностного жира на животе и с мышцы на бедре. Именно эти два вида тканей важны для регулирования метаболизма и контроля уровня сахара в крови. Также исследователи дали участникам раствор сахара и взяли кровь до этого и после, чтобы проверить их чувствительность к инсулину. Такого рода анализ обычно проводится, чтобы диагностировать диабет или метаболическое состояние, предшествующее сахарному диабету 2 типа, – нарушение чувствительности к инсулину.

Молекулярный анализ собранных образцов тканей показал, что регулирование и деятельность "часовых" генов изменились после всего одной ночи недосыпания. Деятельность генов регулируется механизмом, называемым эпигенетикой. Он включает в себя химические модификации в молекулах ДНК, такие, как метильные группы, регулирующие то, как гены "включаются" или "выключаются". Количество таких модификаций в генах возросло после потери всего одной ночи сна. Также учёные обнаружили, что была изменена экспрессия генов.

"Насколько мне известно, нам впервые удалось показать, что эпигенетические изменения могут произойти после потери сна в организме человека, – говорит доктор Сидернас. – Любопытно, что метилирование этих важных генов может изменяться настолько быстро. При этом изменения в жировой и мышечной ткани носят разный характер. Вероятно, важные молекулярные часы из-за недосыпания рассинхронизируются".

По мнению исследователей, рассинхронизация между двумя типами ткани может быть связана с метаболическими патологиями, что может привести к повышенной восприимчивости к глюкозе и массе других расстройств.

К сожалению, на данном этапе учёные не знают, как долго сохраняются эти изменения. Возможно, что они сбрасываются после одной или нескольких ночей хорошего сна. Однако постоянные нарушения сна, в том числе, вызванные работой со сменным графиком, могут привести к нежелательным и губительным последствиям для генома тканей и метаболизма.

Подробности исследования были опубликованы в издании Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism.