Большинство биологических процессов в организме человека демонстрируют разную "интенсивность" в разное время суток. Такие цикличные колебания определяются циркадными ритмами и связаны со сменой дня и ночи.
От работы "биологических часов" зависит, в том числе, обмен веществ человека. А их рассинхронизация с "внешним" временем может обернуться опасными метаболическими нарушениями. Последние же, в свою очередь, связаны со многими болезнями – сахарным диабетом, ожирением, сердечно-сосудистыми заболеваниями. Вот почему специалистов интересуют изменения, связанные с циркадными ритмами и метаболизмом.
В ходе новой работы исследователи из Университета Суррея в Великобритании решили провести анализ циркадного ритма жировых клеток (к слову, впервые в истории научных наблюдений). И оказалось, что клетки жировой ткани функционируют по собственным "внутренним часам", что сказывается на важнейших для организма метаболических функциях.
В эксперименте приняли участие семь здоровых мужчин. Сперва их попросили придерживаться одного и того же режима, после чего поместили в лабораторию, где в течение трёх дней точно синхронизировали циркадные ритмы добровольцев (они питались, ложились спать и просыпались в одно и то же время).
Затем участникам сбили все предыдущие "настройки": в течение 37 часов они не придерживались никакого режима сна и питания. Более того, добровольцев лишили внешних "спусковых механизмов": они не знали, когда день сменял ночь, поскольку проводили время при одном и том же освещении.
При этом каждые шесть часов мужчинам делали биопсию белой жировой ткани и проводили анализ экспрессии генов.
В результате команда определила 727 генов, которые регулируют собственный циркадный ритм жировых клеток, не зависящий от внешних факторов. Оказалось, многие из этих генов связаны с ключевыми метаболическими функциями.
Также учёные установили, как гены изменяют свою работу: пик активности примерно трети из них приходился на утро, а две трети были наиболее активны в вечерние часы.
Уточняется, что "утренние" гены связаны с работой нуклеиновых кислот, которые обеспечивают жизнедеятельность и размножение клеток. Между тем гены, работающие в "вечернюю смену", были связаны с окислительно-восстановительной активностью и метаболизмом органических кислот.
По словам специалистов, открытие собственных циркадных ритмов жировых клеток поможет лучше понять организацию метаболических процессов. Ведь жировые клетки, напомним, помогают организму запасать энергию, а также контролировать обмен веществ и аппетит через секрецию определённых гормонов.
"Ткани, состоящие из жировых клеток, не просто хранят избыточную энергию, они метаболически активны и подчиняются собственным ритмам. Мы впервые смогли определить такие ритмы. Это даёт нам больше информации о том, как меняется метаболизм человека в течение дня и, возможно, объясняет, почему организм по-разному перерабатывает пищу днём и ночью", – говорит глава научной группы Джонатан Джонстон (Jonathan Johnston).
Кстати, эти данные перекликаются с результатами другой недавней работы, показавшей, что скорость сжигания калорий меняется в человеческом организме в течение суток.
Команда Джонстона полагает, что это открытие позволит лучше изучить природу ожирения и неблагоприятных последствий, связанных с нарушениями метаболизма.
Научная статья с более подробным описанием исследования опубликована в журнале Scientific Reports.
Напомним, что ранее учёные рассказали, какой график питания поможет компенсировать метаболические проблемы, вызванные нарушением суточного цикла.
Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, почему воздействие искусственного света провоцирует набор веса и ожирение, а солнечный свет, напротив, способствует снижению веса.
