Вторник, 16 октября 2018 18 +   Подписка на обновления  RSS  Письмо редактору

Нарушения в биологических часах повышают вероятность рака

01 августа 2016

Если гены, отвечающие за суточный ритм, перестают работать так, как надо, это увеличивает риск возникновения быстрорастущей злокачественной опухоли.

Наша физиология настроена на регулярную смену дня и ночи: так, в течение суток можно заметить колебания гормонального фона (уровень некоторых гормонов – например, гормона роста – увеличивается ночью, у других же – как, например, у глюкокортикоидов – пик наступает перед пробуждением), а если перейти с уровня гормонов и тканей на уровень клеток и генов, то и там мы увидим, как некоторые гены включаются и отключаются в определённое время суток.

Клетка рака лёгких. (Фото Visuals Unlimited / Corbis.)

Управляет этими процессами система биологических часов, которые сообщают генам, клеткам и тканям о том, какое время суток на дворе. Учитывая, сколь много зависит от исправности таких часов, не стоит удивляться, что нарушения в их работе сказываются на нашем здоровье.

А испортить их довольно легко – достаточно ложиться спать в разное время, устраивать себе бессонные ночи перед компьютером, или просто регулярно пересекать несколько часовых поясов. Биологические часы не в силах отключить наше сознание и насильно отправить в сон, поэтому, пока мы бодрствуем, они продолжают поддерживать «дневные» гены, гормоны и т. д. в рабочем состоянии, в результате расписание молекулярно-клеточной активности выбивается из графика, приводя к разнообразным неприятным последствиям.

Нарушенный суточный ритм влияет не только на высшую нервную деятельность, но и, например, на обмен веществ: ложась спать не вовремя или регулярно недосыпая, вы рискуете заработать диабет, проблемы с лишним весом и т.д. Работ на эту тему существует много (так, в прошлом году мы писали о том, почему искусственный свет полнит), однако часто всё ограничивается статистикой, пусть и вполне убедительной, но не описывающей конкретные процессы в клетках.

Исследователям из Массачусетского технологического института в своих экспериментах удалось показать именно то, как работает причинно-следственная связь между нарушениями суточного ритма и вероятностью развития раковой опухоли.

Известно, что у млекопитающих биологические часы всего тела получают информацию о времени суток от специальных клеток в сетчатке глаза, сигнал от которых идёт в особую область мозга, называемую супрахиазмальным ядром. Отсюда «часовая» информация посредством гормонов и других сигнальных молекул разбегается по клеткам тела.

В клетках же её принимает ген Bmal1, регулирующий активность других циркадных генов, в том числе и гена Per2. В течение суток количество белков, кодируемых Bmal1 и Per2, то падает, то поднимается, но, если суточный ритм сна-бодрствования нарушится, то следом нарушится и молекулярная периодичность белков Bmal1 и Per2 – их концентрация будет расти и падать нерегулярно.

Как оказалось, разрегулированная активность Bmal1 и Per2 делает злокачественную опухоль более агрессивной. Талис Папагианнакопулос (Thales Papagiannakopoulos) и его коллеги подвергали мышей систематическому джетлагу, то есть каждые два–три дня держали животных на свету лишние 8 часов. На всякий случай напомним, что мыши активны в сумерках и по ночам, так что световой день для них – это всё равно, что ночь для нас; тем не менее, такое расписание, с время от времени удлиняющейся ночью было эквивалентно тому, как если бы мыши работали в ночную смену, чтобы потом выспаться днём, или же совершали путешествие через несколько часовых поясов.

Животные исходно были предрасположены к одной из разновидностей рака лёгких, в том смысле, что она у них и так с большой вероятностью развивалась, однако, как пишут авторы работы в Cell Metabolism, у мышей с расстроенным суточным ритмом опухоль появлялась ещё быстрее и оказывалась более агрессивной.

В другом эксперименте мышей с обычным 12-часовым чередованием дня и ночи, но при этом у них отключали часовые гены Bmal1 и Per2. Результаты был тот же – рак появлялся и рос быстрее, чем с работающими генами. Причина здесь в том, что Bmal1 и Per2 контролируют работу очень известного гена c-myc, который стимулирует клеточное деление.

Если c-myc активен в клетке постоянно, клетка превращается в злокачественную, и мутации в гене c-myc, которые позволяют ему постоянно быть активным, обнаруживаются как раз у раковых клеток. Bmal1 и Per2 следят за тем, чтобы c-myc работал не всё время, но, если с Bmal1 и Per2 что-то случится, c-myc спровоцирует опухоль. При том в циркадные гены вовсе не обязательно должна попасть мутация – их работу можно нарушить безо всякой мутации, просто расстроив себе распорядок дня.

Конечно, это вовсе не значит, что если вы будете ложиться поздно, а вставать рано, у вас с неизбежностью случится рак – здесь можно говорить только о том, что вероятность заболевания увеличится. Однако злокачественные опухоли возникают по причине множества факторов, и может случиться так, что все остальные факторы уже на месте, и не хватает последней капли, которой как раз и может оказаться нарушенный циркадный ритм.

Исследователи, кстати говоря, проверили, как обстоят дела с Bmal1 и Per2, а равно и других суточных генов, у людей с опухолями лёгких – как и ожидалось, у них активность таких генов была снижена, и чем хуже они работали, тем агрессивней была опухоль. Так что полученные результаты имеют смысл не только для мышей.

Стоит также уточнить, что речь идёт именно о неупорядоченном ходе биологических часов. То есть у тех «сов», чей суточный режим остаётся постоянным, пусть и не таким, как режим «жаворонков», проблем с разрегулированными циркадными генами, вероятно, не случится.

Неприятности, очевидно, ждут тех, у кого день и ночь становятся то короче, то длиннее, а то время от времени меняются местами. Впрочем, надо надеяться, что мы уже достаточно знаем про устройство суточных ритмов, чтобы создать уже какой-нибудь терапевтический метод для их коррекции.

Автор: Кирилл Стасевич
Источник


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2018 Первая Полоса
Дизайн и поддержка: GoodwinPress.ru