Наши внутренние часы регулируют не только время сна, но и определяют работу иммунной системы и процесс выздоровления. И это можно использовать, чтобы сохранить здоровье.
Хорошо посмотрите на кожу своего предплечья. Ущипните, если хотите. Она может выглядеть и чувствоваться иначе, чем 12 часов назад, но если бы вы порезали или обожгли ее, кожа зажила бы более чем в два раза быстрее, если бы вы получили травму в дневное время суток.
Эти изменения в нашей реакции на травмы выходят далеко за пределы кожи. Если вы делаете прививку от гриппа, постарайтесь записаться на утренний прием: вы выработайте в четыре раза больше защитных антител, если будете вводить препарат между 9 и 11 часами утра, по сравнению с шестью часами позже. Однако если вам когда-либо понадобится операция на сердце, то верно обратное: ваши долгосрочные перспективы выживания будут значительно лучше, если вы окажетесь под ножом во второй половине дня.
Действительно, куда бы вы ни заглянули в тело, от мозга до иммунной системы, 24-часовые ритмы, которые регулируют деятельность клеток и тканей – часто называемые циркадными ритмами – определяют наше физическое восстановление после инфекции и травмы.
«Днем мы физиологически отличаемся от ночи», – говорит Тами Мартино, директор Центра сердечно-сосудистых исследований Университета Гельфа в Онтарио, Канада, который пытается применить эти новые знания о биологических сроках в медицине человека и животных. От рака до кардиологии, от артрита до аллергии – лучшее понимание этих ритмов может позволить принимать лекарства и осуществлять вмешательства в моменты, когда они наиболее эффективны и наименее вероятно причинят вред. Усиление этих ритмов может также позволить пациентам быстрее выздороветь и уменьшить некоторые физические симптомы заболевания.
«Я лично считаю, что циркадная медицина может навсегда изменить то, как мы управляем здоровьем человека. Она где-то там на будущем пьедестале, вместе с такими областями, как генная терапия, стволовые клетки и искусственный интеллект. Это одна из самых многообещающих новых технологий для борьбы с глобальным бременем болезней», – говорит Мартино.
Идея о том, что наша физиология меняется от часа к часу, является, по сути, древней. Греческий врач Гиппократ наблюдал 24-часовой прилив и отлив в тяжести лихорадки. Традиционная китайская медицина также описывает жизненную силу различных органов, достигающих пика в разное время – легкие между 3 и 5 часами утра, сердце между 11 и 13 часами дня, почки между 17 и 19 часами вечера и так далее. Тем не менее, благодаря последним исследованиям, растет интерес к влиянию наших внутренних часов на здоровье и лечению в современной медицине.
Подстраивая наши желания, поведение и биохимию, эти ритмы готовят нас к регулярным событиям в нашем окружении, которые сами продиктованы ежедневным циклом света и темноты. Когда дело доходит до исцеления, есть веские причины, почему оно может быть усилено в течение дня по сравнению с ночью.
«Наши клетки эволюционировали, чтобы исцелять раны более эффективно в биологическое время, когда вероятность их возникновения выше», – говорит Джон O'Нил, циркадный биолог из лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований в Кембридже (Великобритания). «Если вы человек, очень маловероятно, что вы получите серьезную рану, когда будете спать посреди ночи, в то время как в течение дня мы с большей вероятностью получим ранения».
Его собственные исследования показали, что клетки, называемые фибробластами, которые помогают восстанавливать поврежденные ткани, формируя новый коллаген, быстрее мигрируют в поврежденные участки кожи в дневное время.
«Мы постоянно находили почти двукратную разницу в заживлении ран просто как функцию биологического времени», – говорит O'Нил. И когда они проанализировали данные из Международной базы данных ожогов, они обнаружили, что людям, получившим ожоги в ночное время, требуется приблизительно на 11 дней больше времени для заживления, чем тем, кто получил ожоги в дневное время.
Наша иммунная система также подвержена биологическим ритмам, которые влияют на то, как она реагирует на инфекции. Сначала может показаться странным варьировать нашу способность реагировать на патогены в зависимости от времени суток, говорит Рейчел Эдгар, вирусолог из Imperial College London. Но, возможно, эта особенность эволюционировала как средство защиты нас от чрезмерной активности иммунной системы.
«Если вы получите действительно сильную воспалительную реакцию, вы должны быть в состоянии ее контролировать, иначе она может нанести большой ущерб», – говорит Эдгар. Она изучает взаимосвязь между циркадными ритмами и вирусными инфекциями, такими как герпес. В одном из исследований она обнаружила, что вирус герпеса размножался в 10 раз чаще у мышей, инфицированных в начале периода отдыха, который, будучи ночным, падает рано утром, по сравнению с теми, кто был инфицирован в начале периода активности. Их результаты позволяют предположить, что эффект может быть вызван не только изменениями в активности иммунной системы. Ежедневные ритмы самих инфицированных клеток также влияют на степень вирусной инфекции.
Эти данные совпадают с результатами недавнего исследования, проведенного среди людей, которое показало, что вакцина против сезонного гриппа, введенная утром была более эффективной. Тем не менее, предположение, что есть наиболее подходящее время дня для того, чтобы заболеть, слишком упрощенно, предостерегает Эдгар. «Для разных инфекционных агентов все по-разному», – говорит она.
Полученные результаты открывают новые захватывающие перспективы для лечения инфекционных заболеваний.
«Если мы знаем, что вирус распространяется на соседние клетки в определенное время, мы можем провести противовирусную терапию в то время, когда она будет наиболее эффективной», – говорит Эдгар. «Это может уменьшить количество противовирусных препаратов, которые вам нужно давать, что также влияет на соблюдение пациентом режима приема».
Этот подход может принести пользу не только нашей борьбе с инфекциями. Более половины основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения – 250 лекарственных средств, обнаруженных в каждой больнице мира, – попадают на молекулярные пути, регулируемые внутренними клеточными часами, что может сделать их более или менее эффективными в зависимости от того, когда они принимаются. К ним относятся обычные болеутоляющие аспирин и ибупрофен, а также лекарства от артериального давления, язвенной болезни желудка, астмы и рака.
Во многих случаях срок полураспада этих препаратов составляет менее шести часов, что означает, что они не остаются в системе достаточно долго для оптимальной работы, если их принимать в течение неоптимального времени. Например, валяльсартан, препарат для поддержания артериального давления, является на 60% более эффективным при приеме вечером. Было установлено, что аспирин, а также некоторые таблетки антигистаминного препарата для лечения аллергии, являются более эффективными при приеме вечером.
Недавнее исследование на людях показало, что лучевая терапия может быть более эффективной, если проводить ее во второй половине дня, а не утром.
Определение времени приема лекарств и лечения, когда они, вероятно, будут более эффективными, не так просто, как кажется на первый взгляд. Стоимость клинических исследований резко возрастает, если вам необходимо начать систематическое тестирование в нужное время суток для проведения лечения. Есть также проблема с тем, чтобы заставить пациентов делать то, что им говорят. Заставить их придерживаться курса терапии уже сейчас непросто, но еще более важно, чтобы они принимали эти препараты в определенное время.
O'Нил и другие подозревают, что это одна из ключевых причин, почему, несмотря на проявленный интерес к так называемой хронотерапии, фармацевтические компании еще не использовали ее в больших объемах.
Не все циркадные ритмы одинаковы. Некоторые из нас жаворонки, а некоторые совы. Значительная часть населения также работает в ночные смены, что может оказать свое влияние на циркадный ритм жизни и здоровье. И в настоящее время не существует быстрого и простого теста, чтобы точно определить, где находятся стрелки внутренних часов человека в данный момент времени.
Однако у многих есть большие надежды на эту сферу знаний. «В будущем я могу представить себе мир, в котором мы будем использовать циркадные таблетки, или присутствие или отсутствие света для лечения заболеваний», – говорит Мартино.
Свет, сон и время – мы часто воспринимаем их как должное, но эти три основные вещи способны преобразовать здравоохранение.
Яна Доценко
Источник: bbc