Хотите перевести биологические часы? Пропустите завтрак и ужин!
Изменение режима питания способно помочь человеку лучше переносить длительные перелеты со сменой часовых поясов, обычно приводящие к расстройству биоритмов и плохому самочувствию.
Ученые Beth Israel Deaconess Medical Center, работающие под руководством профессора Клиффорда Сейпера (Clifford Saper), установили существование у животных «запасных» биологических часов, настраивающихся в зависимости от режима питания организма и способных заменить основные биологические часы, зависящие от светового режима.
Роль основных биологических часов организма выполняет особая группа клеток гипоталамуса – супрахиазматическое ядро. Эта структура мозга получает сигналы о циклических изменениях освещенности от органов зрения и передает их другой группе клеток гипоталамуса – дорсомедиальному ядру, которое управляет циклами засыпания-пробуждения, активности, питания и изменений гормонального фона.
В условиях достаточного поступления пищи эта система работает безотказно. Поступающие от сетчатки световые сигналы обеспечивают формирование циркадианных ритмов в соответствии со стандартным циклом смены времени суток. Однако в случае дефицита пищи в обычный период бодрствования у животных возникает необходимость приспосабливаться к другому режиму питания, что происходит благодаря запуску вторичных биологических часов, работа которых зависит от режима питания.
Кроме клеток супрахиазматического ядра, в формировании пищевых циркадианных ритмов участвуют клетки других структур мозга и периферических органов, в том числе желудка и печени. Чтобы точно установить локализацию «запасных» биологических часов, авторы использовали генетически модифицированных мышей, у которых блокирован ген BMAL1 – один из основных генов, участвующих в работе биологических часов. С помощью вирусного вектора, содержащего ген BMAL1, они поочередно восстанавливали функционирование биологических часов в разных регионах мозга. В результате этого пошагового анализа они установили, что регулируемые режимом питания биологические часы находятся в дорсомедиальном ядре.
Исследователи продемонстрировали, что один цикл голодания и последующего кормления запускает запасные биологические часы, что позволяет регулировать циркадианные ритмы в зависимости от времени доступности пищи в обход супрахиазматического ядра.
Авторы считают, что человек может воспользоваться этим открытием для облегчения последствий межконтинентальных перелетов. Например, перелет из США в Японию означает адаптацию к 11-часовой разнице во времени, на которую организму обычно требуется около недели, а к моменту полной адаптации человеку часто уже пора возвращаться.
По словам Сейпера, 16-часовое голодание (в случае перелета из США в Японию достаточно отказа от пищи во время перелета) с последующим приемом пищи сразу после прибытия поможет путешественнику быстрее адаптироваться в новой временной зоне и избежать неприятных физиологических последствий перелета.
Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily
26.05.2008