Как ваши биологические часы помогают определить, заболеете ли вы или нет

Akhilesh Reddy

Wellcome Trust Senior Fellow in Clinical Sciences at the Department of Clinical Neurosciences, University of Cambridge

Источник: The Conversation

Marcos Mesa Sam Wordley

Не существует пока идей, как предотвратить простуду и грипп. Те, что есть, существуют в границах от витамина С и эхиноцеи до теплой одежды и антибактериального мыла. К сожалению, большинство из них не имеют твердого научного обоснования. На самом деле медицинские исследователи только сейчас начинают распутывать узел факторов, которые влияют на нашу восприимчивость к инфекциям. Сейчас мы обнаружили, что наши биологические часы играют важную роль – делая так, что в определенные часы мы более склонны подхватить инфекцию.

Мы легко забываем, что сосуществуем на этой планете с микроорганизмами, включая бактерии, которые могут быть как полезны, так и вредны для нас. Проще говоря, вирусы не могли бы размножаться без помощи наших клеток. Без нас они просто не существовали бы.
Итак, что происходит, когда вирус встречается с клеткой? Во-первых, он проникает в неё через защитный барьер, называемый клеточной мембраной. Затем он захватывает интерьер клетки-”хозяина”, чтобы пустить все ресурсы на производство миллионов своих копий. Когда армия идентичных клонов сформирована, они вырываются наружу из клетки, обычно разрушая её при этом. Представьте миллионы этих новых вирусов, которые способны проделать то же самое с соседними клетками. Цикл продолжается с очень быстрым распространением вируса по тканям, а затем по всему телу.

Так было бы, если бы вирус делал то, что он хочет... Но возникают сражения между захватчиками и нашими телами. Наша иммунная система противодействует организмам-захватчикам и включает механизмы, препятствующие проникновению вирусов, их размножению и распространению. Эта защитная система работает на уровне каждой клетки нашего тела, но существуют и специальные ткани, которые организуют общий отпор захватчикам.

Сейчас выясняется, что наши биологические часы так же являются важным сторожем у ворот перед вирусной инфекцией. Биологические часы – чудесное приспособление. Думается, что большинство организмов на нашей планете имеют биологические часы, расчитанные на 24-часовой день. Они руководят химическими реакциями и переключением генов, которое ритмически контролирует тысячи генов в клетках – включая и выключая около 15% всех генов в течение дня и ночи.


Но почему вирусов должны беспокоить наши биологические часы? Поскольку наши клетки это маленькие фабрики по производству того, что нужно вирусам для воспроизводства, вряд ли вирус захочет проникнуть в неё, когда производственные линии выключены. Это то, что мы проверяли в лаборатории, инфицируя клетки и мышей в разное время дня. Мы обнаружили, что вирусы меньше способны инфицировать далеко за полдень. Наоборот, ранним утром наши клетки запасаются биосинтетической энергией, по меньшей мере с точки зрения вирусов. Так что, если вирус пытается проникнуть в клетку в начале дня, вероятность успеха у него, похоже, выше и распространяться он будет быстрее, чем намного менее благоприятной обстановке вечером.

Еще более интересно, когда работа часового механизма нарушена, в этом случае вирус захватывает больше клеток и тканей. Такой “часовой сдвиг” происходит, когда у нас скользящий график или мы испытываем явление, называемое "социальным джетлагом", которое вызвано изменением режима сна в выходные. Поэтому, важно учитывать эти взаимодействия, поскольку они без сомнения помогут нам найти способы улчшить здоровье. Например, поскольку мы знаем, что рабочие со скользящим графиком более склонны подхватывать инфекции, было бы не плохой мыслью прививать их от гриппа.

Зная о влиянии времени могло бы помочь нам принять лучшие меры в здравоохранении против распространения вируса. Представьте, что во время эпидемии ограничивается возможность людей подхватить вирус, это может быть маленьким, но важным действием предохраняющим от распространения вируса. Действительно, недавнее исследование ученых из Бирмингемском университете показало, что вакцинация людей против гриппа утром эффективнее, чем вечером. Этот принцип мог бы быть применен и к многим другим вирусам.

Это исследование может быть полезно и для решения такой “долгоиграющей” загадки – почему вирусные инфекции, такие как грипп, чаще случаются зимой? Оказывается, что молекула, именуемая Bmal1, и переключающася с активности днем на меньшую активность ночью, кроме того изменяет активность в соответствии с сезоном, увеличивая её летом и уменьшая зимой. Когда мы искусственно уменьшали уровень Bmal1 в клетках и у мышей, вирус инфицировал сильнее. Точно так же, как в суточном цикле, возрастание и убывание Bmal1 в нашем теле может быть причиной того, что у нас хуже получается справляться с вирусом зимой.

Так что, если вы не хотите поймать вирус, летающий по вашей конторе, но при этом не хотите улучшать иммунную систему с помощью витаминов, то можете просто попытаться работать по утрам дома.