О том, что наша физиология подчиняется суточным ритмам, мы слышим очень часто. Да и не просто слышим, а чувствуем прямо по себе – в конце концов, нам всем хочется спать к ночи и мы все просыпаемся днём.
Исследований, посвящённых суточным ритмам, огромное количество, а за открытие их механизма не так давно даже дали Нобелевскую премию. Но кроме суточных, есть ещё сезонные ритмы, когда разные молекулярные, клеточные, физиологические параметры меняются у нас в зависимости от времени года. Правда, такие изменения случаются у нас всего два раза в году, из чего можно сделать вывод, что для нашего тела времён года существует не четыре, а два.
В эксперименте сотрудников Стэнфордского университета участвовали 105 человек в возрасте от 25 до 75 лет. Четыре года подряд у них брали кровь несколько раз в год и анализировали в ней множество разных молекул, указывавших на состояние иммунной и сердечно-сосудистой системы, на состояние обмена веществ, кишечной микрофлоры и пр. В статье в Nature Communications говорится, что более чем у тысячи таких молекул уровень менялся в течение года, и в этих изменениях было две главные сезонные точки: конец весны – начало лета и конец осени – начало зимы. То есть организм как бы переходил то на осенне-весенний режим работы, то на летне-осенний.
Некоторые из изменений были вполне очевидными. Например, в конце весны начинает резко расти уровень «воспалительных» молекул, которые часто связаны с аллергиями. Но в то же самое время возрастал уровень модифицированного гемоглобина HbAc1, который обычно указывает на опасность диабета второго типа. Хотя и тут можно предположить, что диабетический HbAc1 возрастает в связи с малой физической активностью в холодное время года (не все ходят в спортивные залы и не все любят гулять осенью и зимой). С другой стороны, HbAc1 может указывать на лишние калории, съеденные три месяца назад, в рождественско-новогодние каникулы и отпуска.
Но вот летнее повышение уровня белка PER1, одного из основных белков, которые управляют суточными ритмами, объяснить уже сложнее – разве что это связано как-то с изменением в световом дне. По крайней мере, тут ясно, что сезонные часы и суточные работают вместе.
С наступлением зимы повышался уровень молекул, противодействующих вирусам – что опять же очевидно. Кроме того, становилось больше молекул, сопутствующих высокому давлению и развитию акне.
На самом деле, такие двухтактные изменения в биохимии крови могут быть связаны с тем, что в исследовании участвовали только жители Калифорнии, а там различия между временами года достаточно сглажены. Однако авторы работы отвечают на это, что наблюдаемые ими молекулярные перестройки не соответствовали напрямую погодным изменениям. Как бы то ни было, здесь важно, что уровень самых разных молекул у нас в крови меняется в течение года. Среди них есть и маркеры разных болезней, и, может быть, при диагностике нужно учитывать их возможные колебания, чтобы здоровый человек не стал по ошибке больным.
Ранее мы уже писали о сезонных часах в нашей физиологии: тогда речь шла об иммунных генах и работе мозга. Дальнейшие исследования показали, как видим, что сезонные изменения могут быть намного обширнее.
Автор: Кирилл Стасевич