Американские ученые показали, что внутренние биологические часы человека влияют на течение астмы (в частности на ухудшение состояния по ночам) независимо от сна и каких-либо других факторов. Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Состояние пациентов с астмой ухудшается в ночное время и это известно уже несколько веков. Об этом, к примеру, по собственному опыту писал в 1698 году английский врач Джон Флойер (John Floyer), помимо прочего известный тем, что внедрил в клиническую практику измерение пульса. Также достоверно показано, что усугублять течение астмы могут многие физиологические и экзогенные факторы, такие как сон и бодрствование, обстановка во время сна, физические нагрузки, положение тела, температура воздуха, его загрязнение (в том числе аллергенами) и другие. Однако до сих пор оставалось неясным, только ли они отвечают за ночные приступы заболевания, или свой вклад вносят внутренние биологические часы, обеспечивающие циркадианные (суточные) циклы работы организма и работающие в примерно 24-часовом режиме независимо от распорядка дня.
Чтобы разобраться в этом вопросе, сотрудники нескольких научных центров США под руководством Стивена Ши (Steven Shea) из Орегонского университета здравоохранения и науки пригласили для участия в исследовании 17 пациентов с астмой, не использующих глюкокортикоиды (чтобы регулярный прием этих препаратов не искажал суточную динамику легочной функции), и 10 здоровых добровольцев.
После 22 дней обследования в амбулаторных условиях участники прошли два стандартных протокола изучения циркадных ритмов в лаборатории. Согласно протоколу постоянного распорядка (constant routine, CR) для оценки воздействия биологических часов в отсутствие сна добровольцы в течение 38 часов бодрствовали в полулежачем положении при тусклом освещении, получая питание каждые два часа небольшими равнокалорийными порциями. 196-часовой протокол принудительной десинхронии (forced desynchrony, FD) состоял из семи идентичных по распорядку и равномерно освещенных 28-часовых искусственных суток, что позволило изучить сон и бодрствование в каждую фазу циркадного ритма. Первый протокол завершили 11, второй — 13, оба — 10 пациентов с астмой; 10, 5 и 5 членов контрольной группы соответственно.
И в амбулаторных, и в лабораторных условиях у добровольцев регулярно оценивали тяжесть симптомов астмы, измеряли сопротивление дыхательных путей (Raw) и объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1, основной показатель функции легких).
Выяснилось, что независимо от фактического цикла сна-бодрствования и при неизменных прочих факторах динамика дыхательных функций при астме четко соответствует циркадным ритмам с наихудшими показателями в районе 4:00 по биологическим часам.
Также исследователи обнаружили, что с циркадными ритмами связана и частота вынужденного использования ингаляционных бронхорасширяющих препаратов (β2-адреностимуляторов) для быстрого облегчения симптомов. Влияние физиологических и экзогенных факторов в экспериментах независимо суммировалось с эффектами биологических часов, то есть все они вносят вклад в ночное ухудшение состояния астматиков.
Как пишут авторы работы со ссылкой на имеющиеся публикации, циркадные ритмы могут реализовывать свое действие при астме через автономную нервную систему, гуморальные факторы (эпинефрин, гистамин, глюкокортикоиды и мелатонин), а также собственные биологические осцилляторы клеток иммунной системы и дыхательных путей.
По мнению исследователей, полученные результаты могут помочь в разработке персонализированной терапии астмы.
Нарушения регуляции биологических часов и несоответствие распорядка дня циркадному ритму могут приводить к расстройствам сна и поведения, различным метаболическим и воспалительным заболеваниям. Назначение лекарств с учетом личных биологических часов пациента (хронотерапия) может существенно повысить эффективность и безопасность лечения.
Автор: Олег Лищук