Лабораторные мыши-мутанты, ночное обжорство и экс-президент Медведев, замешанные в одной истории, которая имеет самое непосредственное отношение к здоровью каждого жителя России.
Особенно теперь, когда Москву замело и солнца не видно даже днем, в окружающей действительности все отчетливей проявляются очертания прошлогоднего ада, в котором рассвет наступает спустя много часов после того, как нужно встать на холодный пол босыми ногами, выпить кофий без всякого удовольствия и выйти на мороз.
Очень кстати и по сезону пришлось открытие из области хронобиологии - науки, изучающей устройство биологических часов (к слову, их наличие есть основополагающее свойство всего живого). В ноябрьском номере журнала Nature Medicine опубликована пространная статья, в которой авторы доказывают, что важно не только что мы едим, но и время, когда мы это едим.
Мысль глубже, чем может показаться на первый взгляд, и доказана она с особым изяществом. Пенсильванские биохимики использовали в своей работе нокаутных мышек. Эти создания не имеют отношения к боксу, разве что вырастить их стоит не сильно дешевле, чем звезд ринга международного класса. Нокаутные животные отличаются от обычных тем, что из их ДНК “вышибают” определенный ген, чтобы посмотреть, что будет (выражаясь научно, изучить роль и механизм действия).
Так вот, генетики из Пенсильванского университета вывели мышей с выключеным геном Bmal 1, который в норме отвечает за счет времени на уровне отдельной клетки. Особенно интересно, что им удалось выключить этот ген намеренно не во всех клетках, а только в жировой ткани животного. Оказалось, что мыши-мутанты начинают вести себя неестественно: просыпаются среди бела дня (когда здоровая мышь спит) и кидаются к кормушке. В итоге животные стремительно жирели, причем разносило их не пропорционально съеденному, а как-то особенно сильно: на обычной диете жировая масса составляла у них 20% веса (против 16% у не-мутантов), а на богатой жирами пище - все 30%. Причем по остальным признакам, в том числе и физической активности и уровню гормонов, подопытные мыши не отличались от здоровых сородичей.
Это противоречит простым и понятным представлениям “сколько съел, столько и отложиось”. Чтобы разобраться в этом исследовании, загадочном и тонком, как английский детектив, я связался с Константином Даниленко из Новосибирска, доктором медицинских наук и ведущим научным сотрудником НИИ терапии СО РАМН. Доктор Даниленко один из немногих в России изучает физиологию биоритмов.
“В этом исследовании интересно, что ученые исключили разные прочие факторы (симпатическую нервную систему, щитовидную железу, термогенез), и доказали, что именно время приема пищи, а не что-либо еще приводило к ожирению. То есть, мыши ели и днем, и ночью, ритм питания становился сглаженным”, - объяснил он.
Аппетит появляется и исчезает в зависимости от активности генов в клетках гипоталамуса - области мозга, которая отмеряет суточные ритмы. Как только вырубается ген в жировых клетках, это нарушает работу главных курантов - клеток гипоталамуса, и нарушается пищевое поведение. Мыши, ночные животные, начинают есть днем, когда им положено спать, и в результате толстеют. Авторы исследования пишут, что такая мышь похожа на человека, страдающего ночным обжорством. Как известно, люди, которые едят посреди ночи, также страдают лишним весом.
До сих пор считалось, что биологические часы в периферических органах, в том числе в жировой ткани, подчиняются главным курантам, которые находятся в мозге. Теперь оказывается, что сбой в работе клеточных часов на периферии влияет на счет времени в мозге. Жировые клетки не только запасают энергию, но они также передают в мозг инфомацию о том, сколько у них этого жира.
По сути, авторы смоделировали ситуацию, когда жировая ткань перестает слушаться центральные гипоталамические часы. Затем они стали изучать конкретный механизм. В частности, они посмотрели, какие из продуктов обмена также имели сглаженный период выработки жировой тканью, и обнаружили, что это полиненасыщенные жирные кислоты -- те самые Омега-3, о которых так много говорят диетологи и которые в большом количестве содержатся в рыбе. У нокаутных мышей отсутствовал характерный подъем выработки этих Омега-3 ночью.
Стоило ученым добавить в диету дополнительные полиненасыщенные жирные кислоты, как все исправилось, и мыши перестали набирать лишний вес. Так авторы нашли ключ к загадке мышиного ожирения и сделали заключение, что две конкретные полиненасыщенные кислоты (докозагексаеновая (ДГК) и эйкозапентаеновая (ЭПК)) являются сигналом, который подает жировая ткань в мозг, чтобы подавить аппетит.
Конечно, эти результаты было бы поспешно прямо переносить на людей, из всего вышеописанного вовсе не следует, что биодобавки с Омега-3 могут служить универсальным средством от ожирения.
Если вы пока что не обнаруживали себя среди ночи у раскрытого холодильника, это не значит, что поучительная история о мышах-мутантах не имеет к вам отношения. В некотором смысле она касается всех, кто живет в России, где циферблаты часов уже второй год как стоят на искусственном летнем времени, опережающем астрономическое на час, а в некоторых регионах и на два. И нокаут гена у мышей, и рассинхронизация биологического времени со внешним приводят к нарушениям физиологии и, как следствие, к болезням.
Дело в том, что каждое утро наши биологические часы подводятся именно по солнцу. Количество утреннего света, проникающего через сомкнутые веки, сообщает нашему мозгу, который час. Если насильно просыпаться по будильнику, опережающему астрономическое время, запихивать в себя завтрак и вообще активно жить, когда на биологических часах еще глубокая ночь, это наносит серьезный вред здоровью. Есть множество исследований, доказывающих, что расхождение биологических часов и внешнего времени провоцирует инфаркты, рак, лишний вес и связанный с ним диабет 2-го типа.
“Было такое исследование коллег из Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН: они посмотрели на заболеваемость раком в 59 регионах европейской части России, - говорит Даниленко. - Оказалось, что если двигаться с востока на запад в пределах одного часового пояса, частота случаев рака мозга, молочной и предстательной желез увеличивается. То есть чем раньше до рассвета приходится вставать человеку, тем хуже. Может ли быть связано ожирение с переводом или не-переводом стрелок зимой? Точного ответа у меня нет, но если бы было светло в тот момент, когда надо вставать, это бы усиливало метаболизм. Я знаю как минимум два исследования с участием людей, одно наше и одно наших коллег, доказывающие, что курсы утреннего световоздействия способствуют похудению.”
Этой осенью было много разговоров о том, чтобы вернуть нас в зимнее время, более соответствующее астрономическому, чем искусственное летнее, в которое нас поместил экс-президент Медведев. Что помешало совершить этот нехитрое, логичное и абсолютно незатратное действие - загадка, выходящая за пределы популярной науки.
Очень кстати и по сезону пришлось открытие из области хронобиологии - науки, изучающей устройство биологических часов (к слову, их наличие есть основополагающее свойство всего живого). В ноябрьском номере журнала Nature Medicine опубликована пространная статья, в которой авторы доказывают, что важно не только что мы едим, но и время, когда мы это едим.
Мысль глубже, чем может показаться на первый взгляд, и доказана она с особым изяществом. Пенсильванские биохимики использовали в своей работе нокаутных мышек. Эти создания не имеют отношения к боксу, разве что вырастить их стоит не сильно дешевле, чем звезд ринга международного класса. Нокаутные животные отличаются от обычных тем, что из их ДНК “вышибают” определенный ген, чтобы посмотреть, что будет (выражаясь научно, изучить роль и механизм действия).
Так вот, генетики из Пенсильванского университета вывели мышей с выключеным геном Bmal 1, который в норме отвечает за счет времени на уровне отдельной клетки. Особенно интересно, что им удалось выключить этот ген намеренно не во всех клетках, а только в жировой ткани животного. Оказалось, что мыши-мутанты начинают вести себя неестественно: просыпаются среди бела дня (когда здоровая мышь спит) и кидаются к кормушке. В итоге животные стремительно жирели, причем разносило их не пропорционально съеденному, а как-то особенно сильно: на обычной диете жировая масса составляла у них 20% веса (против 16% у не-мутантов), а на богатой жирами пище - все 30%. Причем по остальным признакам, в том числе и физической активности и уровню гормонов, подопытные мыши не отличались от здоровых сородичей.
Это противоречит простым и понятным представлениям “сколько съел, столько и отложиось”. Чтобы разобраться в этом исследовании, загадочном и тонком, как английский детектив, я связался с Константином Даниленко из Новосибирска, доктором медицинских наук и ведущим научным сотрудником НИИ терапии СО РАМН. Доктор Даниленко один из немногих в России изучает физиологию биоритмов.
“В этом исследовании интересно, что ученые исключили разные прочие факторы (симпатическую нервную систему, щитовидную железу, термогенез), и доказали, что именно время приема пищи, а не что-либо еще приводило к ожирению. То есть, мыши ели и днем, и ночью, ритм питания становился сглаженным”, - объяснил он.
Аппетит появляется и исчезает в зависимости от активности генов в клетках гипоталамуса - области мозга, которая отмеряет суточные ритмы. Как только вырубается ген в жировых клетках, это нарушает работу главных курантов - клеток гипоталамуса, и нарушается пищевое поведение. Мыши, ночные животные, начинают есть днем, когда им положено спать, и в результате толстеют. Авторы исследования пишут, что такая мышь похожа на человека, страдающего ночным обжорством. Как известно, люди, которые едят посреди ночи, также страдают лишним весом.
До сих пор считалось, что биологические часы в периферических органах, в том числе в жировой ткани, подчиняются главным курантам, которые находятся в мозге. Теперь оказывается, что сбой в работе клеточных часов на периферии влияет на счет времени в мозге. Жировые клетки не только запасают энергию, но они также передают в мозг инфомацию о том, сколько у них этого жира.
По сути, авторы смоделировали ситуацию, когда жировая ткань перестает слушаться центральные гипоталамические часы. Затем они стали изучать конкретный механизм. В частности, они посмотрели, какие из продуктов обмена также имели сглаженный период выработки жировой тканью, и обнаружили, что это полиненасыщенные жирные кислоты -- те самые Омега-3, о которых так много говорят диетологи и которые в большом количестве содержатся в рыбе. У нокаутных мышей отсутствовал характерный подъем выработки этих Омега-3 ночью.
Стоило ученым добавить в диету дополнительные полиненасыщенные жирные кислоты, как все исправилось, и мыши перестали набирать лишний вес. Так авторы нашли ключ к загадке мышиного ожирения и сделали заключение, что две конкретные полиненасыщенные кислоты (докозагексаеновая (ДГК) и эйкозапентаеновая (ЭПК)) являются сигналом, который подает жировая ткань в мозг, чтобы подавить аппетит.
Конечно, эти результаты было бы поспешно прямо переносить на людей, из всего вышеописанного вовсе не следует, что биодобавки с Омега-3 могут служить универсальным средством от ожирения.
Если вы пока что не обнаруживали себя среди ночи у раскрытого холодильника, это не значит, что поучительная история о мышах-мутантах не имеет к вам отношения. В некотором смысле она касается всех, кто живет в России, где циферблаты часов уже второй год как стоят на искусственном летнем времени, опережающем астрономическое на час, а в некоторых регионах и на два. И нокаут гена у мышей, и рассинхронизация биологического времени со внешним приводят к нарушениям физиологии и, как следствие, к болезням.
Дело в том, что каждое утро наши биологические часы подводятся именно по солнцу. Количество утреннего света, проникающего через сомкнутые веки, сообщает нашему мозгу, который час. Если насильно просыпаться по будильнику, опережающему астрономическое время, запихивать в себя завтрак и вообще активно жить, когда на биологических часах еще глубокая ночь, это наносит серьезный вред здоровью. Есть множество исследований, доказывающих, что расхождение биологических часов и внешнего времени провоцирует инфаркты, рак, лишний вес и связанный с ним диабет 2-го типа.
“Было такое исследование коллег из Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН: они посмотрели на заболеваемость раком в 59 регионах европейской части России, - говорит Даниленко. - Оказалось, что если двигаться с востока на запад в пределах одного часового пояса, частота случаев рака мозга, молочной и предстательной желез увеличивается. То есть чем раньше до рассвета приходится вставать человеку, тем хуже. Может ли быть связано ожирение с переводом или не-переводом стрелок зимой? Точного ответа у меня нет, но если бы было светло в тот момент, когда надо вставать, это бы усиливало метаболизм. Я знаю как минимум два исследования с участием людей, одно наше и одно наших коллег, доказывающие, что курсы утреннего световоздействия способствуют похудению.”
Этой осенью было много разговоров о том, чтобы вернуть нас в зимнее время, более соответствующее астрономическому, чем искусственное летнее, в которое нас поместил экс-президент Медведев. Что помешало совершить этот нехитрое, логичное и абсолютно незатратное действие - загадка, выходящая за пределы популярной науки.