Еда важнее дня и ночи

Поговорка «война войной, обед по распорядку» получила фундаментальное обоснование. Важность графика для нормального и правильного пищеварения, а следовательно и здоровья, подтверждена многочисленными исследованиями и, что нередко важнее, многовековым опытом. Однако если не принимать в расчет данные китайской медицины тысячелетней давности, соотнести биологические часы и прием пищи до недавнего времени не удавалось.

Клиффорд Сэйпер из Гарвардской медицинской школы и его коллеги не только подтвердили, что прием пищи способен влиять на околосуточные биоритмы, но и показали его превосходство над световой регуляцией.Работа учёных опубликована в Science.

В 2005 году Сэйпер и другие его коллеги обратили внимание на то, что циркадианные ритмы «уточняются» в гипоталамусе благодаря сигналам о солнечном и лунном свете, приходящим от сетчатки глаза. В этом же участке мозга находятся нервные ядра, отвечающие за чувство голода и более «примитивную» чувствительность вроде температуры окружающей среды. «Напрашивающаяся» связь всех этих видов чувств с биоритмами была подтверждена и на мышах.

Впрочем, уточнение биоритмов по солнцу и желудку характерно не только для животного мира, но и для «высокоорганизованного» человеческого социума. Пока все хорошо, пик физической и умственной активности приходится на светлое время суток, но если пищи не хватает, то животные готовы пожертвовать нормальным укладом жизни. Правда, в отличие от людей, мыши не склонны к излишествам, и если они сыты, то не будут ради дополнительного пайка просыпаться ночью.

Теперь Сэйпер смог вскрыть механизмы, лежащие в основе этого феномена.

Для этого он вывел мышей с отсутствующим геном Bmal1 – единственным участком ДНК, для которого достоверно подтверждено влияние на ритмические процессы. К сожалению, полное отсутствие каких-либо ритмов, как циркадианных (околосуточных), так и с меньшим периодом – не единственная особенность этих мышей. «Дефектные» грызуны двигались куда меньше своих собратьев, а их умеренность в питании сказывалась и на массе тела и на снижении средней продолжительности жизни.

Затем начались сами испытания, вполне сравнимые со студенческим образом жизни: обычным и «дефектным» мышам давали возможность принимать пищу только в течение четырех часов в сутки, после чего пробовали их перевести на обычный режим.

Здоровые мыши за несколько дней полностью перестраивали свой график сна, в то время как Bmal1-дефектные не смогли переключиться и за 2 недели, продолжая спать урывками.

Учёные также смогли показать, что за основанные циркадные ритмы ответственно дорсомедиальное ядро гипоталамуса. Для этого они ввели в эту область мозга вирусный вектор, содержащий функциональную копию «гена биоритмов» Bmal1. В результате этот участок ДНК, ответственный за регуляцию работы генома, восстановил свою активность только в нейронах дорсомедиального ядра, но не в других клетках. «Исцелившиеся» мыши вновь обрели способность подстраиваться к ритмам, причем не только за счет пищи, но и под действием света.

Правда, результаты биологов уже подвергнуты критике со стороны их коллег. В частности, на конференции Общества по исследованию биоритмов во Флориде другие ученые представили данные, что повреждение этого ядра гипоталамуса не приводит к разобщению околосуточных ритмов.

Ральф Мистербергер из Университета имени Саймона Фрейзера в канадском Ванкувере в интервью Nature выразил уверенность, что «у этой работы будет очень короткий период полураспада». Ведь влияние Bmal1 на другие жизненные процессы слишком очевидно, и учесть его не представляется возможным. И даже если указанное ядро гипоталамуса играет какую-то роль, то этот механизм вряд ли связан с Bmal1, а возможно и принципиально отличается от известных циркадных ритмов.

Гарвардские специалисты, между тем, не удовлетворившись выявлением фундаментальных механизмов работы циркадных ритмов, смогли найти и практический выход своей работы.

Например – как ускорить восстановление после длительного воздушного перелёта перелета. Если воздержаться от пищи во время полета, а сразу после приземления поесть, то перестройка организма к новому часовому поясу пройдет гораздо быстрее.