Moksliniai tyrimai rodo, kad su amžiumi silpstantis melatonino išsiskyrimas išbalansuoja vidinį organizmo laikrodį ir sutrikdo kepenų lipidų apykaitą. Šių procesų suderinimas atveria naujas galimybes lėtinti fiziologinį senėjimą ir gydyti nutukimą.

Melatonino nuosmukis ir ląstelių senėjimas

Senstant žmogaus organizmui, paros ritmą reguliuojanti sistema patiria esminių pokyčių. Ypač stipriai kinta melatonino – pagrindinio miego ir paros ritmų hormono – sekrecija, jo išsiskyrimo amplitudė bei receptorių jautrumas. Šis natūralus hormono gamybos nuosmukis veikia ne tik miego struktūrą, bet ir sukelia grandininę reakciją visame organizme. Jis tiesiogiai susijęs su pažintinių funkcijų prastėjimu ir medžiagų apykaitos sutrikimais.

Sąsaja yra gili. Melatonino trūkumas veikia kaip tiltas, jungiantis paros ritmo sutrikimus, prastėjančią miego kokybę ir susilpnėjusią antioksidacinę apsaugą. Kai organizmas nebegauna aiškaus signalo apie tamsos ir šviesos ciklą, ląstelėse pradeda kauptis oksidacinis stresas.

Chronobiologinių ir mitybos priemonių derinimas gali padėti spręsti šią problemą. Tikslingas melatonino vartojimas laiku, mitybos suderinimas su paros ritmu ir gyvenimo būdo pritaikymas prie natūralaus šviesos bei tamsos ciklo padeda išsaugoti vidinę organizmo darną. Tai leidžia atitolinti fiziologinį senėjimą ir pailginti sveikojo gyvenimo trukmę.

Kepenų laikrodis ir riebalų pusiausvyra

Naujausi molekuliniai tyrimai atskleidžia, kaip tiksliai paros ritmai yra susiję su energijos valdymu mūsų organuose. Mokslininkai nustatė, kad kepenų biologinį laikrodį su riebalų (lipidų) apykaita tiesiogiai sujungia specifinė ilgoji nekoduojanti ribonukleino rūgštis, vadinama HlncRNA-1. Šios molekulės raiškos modelį stipriai veikia paros ritmai, be to, ji greitai reaguoja į mitybos signalus. Ji veikia kaip kritinė jungtis tarp suvartojamo maisto ir kepenų energijos metabolizmo.

Tyrimų duomenys rodo, kad baltymas Dhx9 veikia kaip tiesioginis šios molekulės aktyvintojas. Kartu su jau žinoma Dhx9 ir paros ritmo baltymo Per sąveika, tai sukuria vadinamąją „Clock–Dhx9–HlncRNA-1“ ašį. Ši ašis sujungia kepenų paros ritmą su lipidų homeostaze – vidine riebalų pusiausvyra.

Šie atradimai sujungia chronobiologijos ir energijos apykaitos sritis. Dėl šios priežasties HlncRNA-1 tampa potencialiu taikiniu naujiems gydymo metodams, skirtiems kovoti su medžiagų apykaitos ligomis, įskaitant nutukimą ir su metaboline disfunkcija susijusią steatotinę kepenų ligą (MASLD).

Chronomedicinos kelias į praktinį taikymą

Nors laboratoriniai atradimai teikia daug vilčių, sėkmingas chronobiologijos pritaikymas klinikinėje praktikoje reikalauja esminių pokyčių medicinos sistemoje. Tam reikalingi nauji diagnostikos metodai, specialistų rengimas ir reguliavimo institucijų veiksmai. Chronomedicina, apimanti ne tik paros ritmus, bet ir kitus biologinius ciklus, gali paveikti visus sveikatos apsaugos lygmenis, įskaitant visuomenės saugumą.

Pirmieji žingsniai jau žengti. Dar 2014 metais Šiaurės vakarų universitete (Northwestern University) JAV gydytoja Phyllis Zee įkūrė pirmąją šalyje Cirkadinės medicinos kliniką – Cirkadinės ir miego medicinos centrą. Šios įstaigos vizija yra pagerinti sveikatą kuriant ir diegiant moksliškai pagrįstą, individualizuotą priežiūrą pacientams, turintiems bet kokių paros ritmo sutrikimų.

Vėliau, 2018 metais, profesorius Till Roenneberg suorganizavo tarptautinį seminarą, skirtą cirkadinės biologijos vaidmeniui ligų prevencijoje ir gydyme. Šį judėjimą palaiko ir profesinės organizacijos, tokios kaip Amerikos miego medicinos akademija (AASM), kuri dar 2014 metais aktyviai įsitraukė į šios srities standartų kūrimą.

Nauji įrankiai ir ateities iššūkiai

Šiuo metu chronobiologijos srityje dirba specialistai iš pačių įvairiausių sričių – nuo genetikos, molekulinės biologijos ir biochemijos iki klinikinių tyrimų. Daugelis žinomų šios srities mokslininkų iš pradžių įgijo išsilavinimą kitose disciplinose ir tik vėliau pritaikė savo žinias biologinių ritmų analizei. Kad ši sritis vystytųsi, būtina sukurti metodus, leidžiančius realiu laiku fiksuoti pacientų paros ritmo parametrus.

Taip pat reikalingi nauji diagnostiniai testai. Jie gali reikalauti specialių vaistų, kurie stimuliuotų arba slopintų paros ritmus – panašiai kaip gliukozės toleravimo testas taikomas nėščiųjų diabetui nustatyti. Be to, tokios didelės duomenų bazės kaip JK biobankas (UK Biobank) turėtų rinkti išsamesnę informaciją: klausimus apie miego ir budrumo laiką, chronotipą, pamaininį darbą bei su paros ritmais susijusius biologinius žymenis.

Gydytojai, orientuoti į sutrikusią fiziologiją, savo praktikoje jau dabar gali taikyti aktigrafijos tyrimus ar hormonų testus iš kraujo bei seilių. Tuo tarpu psichologai, slaugytojai ir socialiniai darbuotojai gali padėti pacientams keisti elgseną ir pritaikyti aplinkos veiksnius. Visi šie specialistai turi galimybę konsultuoti vyriausybes ir įmones dėl darbo sąlygų, pavyzdžiui, apšvietimo ir pamainų tvarkaraščių, kad sumažėtų klaidų bei nelaimingų atsitikimų darbe.

Ateityje atliekami klinikiniai tyrimai turėtų tiksliau atsakyti, kaip individualus paros ritmo suderinimas gali padėti išvengti lėtinių medžiagų apykaitos ligų.

Ši informacija nepakeičia gydytojo konsultacijos.

Šaltiniai

  1. [1] [Nature.com | Sat, 02 Ma] Translational applications of circadian research: connecting chronobiology to medicine
  2. [2] [Nature.com | Wed, 06 Ma] HlncRNA-1 integrates the hepatic circadian clock with lipid metabolism by targeting Hdlbp
  3. [3] [Nature.com | Thu, 06 Au] About the Collection | Chrononutrition