Налаштувати внутрішній годинник людини допоможуть гризлі: що виявили вчені, і до чого тут ведмеді

Відомо, що ведмеді можуть впадати в сплячку в темряві протягом 4-7 місяців і виходити з неї без будь-яких побічних ефектів для організму, за винятком втрати до 30% ваги свого тіла. Раніше під час спостережних досліджень вчені вже припустили, що ведмеді гризлі (Ursus arctos horribilis) володіють деякими надздібностями, пов'язаними з циркадними ритмами, тепер вчені знайшли цьому підтвердження, пише New Atlas.

Нова робота команди з Університету штату Вашингтон (WSU) була присвячена генетичному дослідженню біологічного годинника гризлі. Тепер вчені вважають, що незвичайна фізіологія цих тварин здатна дати підказку, як люди можуть впоратися з порушеннями циркадних ритмів.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Статистика свідчить про те, що зміщення циркадних ритмів є найбільш поширеним серед людей, які працюють позмінно. Попередні дослідження також показали, що подібні зміщення підвищують ризик розвитку таких захворювань, як:

• хвороби серця;
• погана імунна функція;
• діабет;
• ожиріння;
• інсульт;
• рак;
• рання смерть.

Під час дослідження вчені виявили, що навіть у сплячці вироблення енергії ведмедями коливається щодня, навіть якщо вони не їли вже впродовж кількох місяців. Результати свідчать про те, що під час сплячки їхні енергетичні піки приглушені, а їхній максимум спостерігається пізніше того ж дня, ніж коли тварина не спить. Але все ж вони були чіткими, а це ознака того, що циркадні ритми зберігаються навіть під час сплячки, а зовсім не сповільнюються, як вважалося раніше.

За словами старшого автора дослідження, професора кафедри когнітивної фізіології та нейробіології Гайко Янсена, ці результати підкреслюють важливість самих циркадних ритмів — фактично вони роблять організм гнучкішим, щоб продовжити функціонувати навіть за таких екстремальних обставин, як сплячка.

Команда вважає, що розуміння того, як гризлі можуть набирати величезну вагу, а потім місяцями обходитися без їжі за малої рухливості без шкідливих наслідків для здоров'я, може стати в пригоді для лікування людей. Спостереження показують, що під час сплячки гризлі здатні втрачати до 45 кілограмів ваги, однак у них спостерігається лише мала втрата м'язової маси, не відбувається руйнування кісток і не виникає жодних метаболічних захворювань.

Під час дослідження вчені розглянули прояв внутрішнього біологічного годинника тварини на клітинному рівні. Під час дослідження були використані зразки клітин шести ведмедів, які були взяті в період активності та сплячки, а потім були культивовані. Далі вчені порівняли клітини гризлі, що перебувають у сплячці, середня температура тіла яких становить 34°C, з клітинами активних ведмедів, чия температура тіла становить близько 37°C.

Вчені виявили тисячі генів, які ритмічно експресуються в сплячих клітинах тварин. У такий спосіб учені знайшли підтвердження того, що циркадна активність зберігається, попри те, що тварини впадають у сплячку: клітинна енергія організму продовжувала вироблятися у 24-годинному циклі, але з нижчими піками та спадами. Науковці також помітили, що піки спостерігалися трохи пізніше протягом дня — це змушує припустити, що гризлі змінюють свої циркадні ритми на час сплячки. Ймовірно, це відбувається для зниження витрат на підтримку роботи своєї "батарейки". Науковці вважають, саме це й дає їм змогу спалювати достатньо палива, щоб живити організм, не споживаючи їжу протягом кількох місяців без побічних ефектів.

Під час дослідження вчені також спостерігали за сплячими тваринами в Ведмежому центрі WSU. Вони виявили, що в пікові періоди вироблення клітинної енергії гризлі були найбільш активні — дослідники фіксували максимальну кількість рухів під час сну. Так учені дійшли висновку, що ведмеді якимось чином здатні пригнічувати циркадний ритм, проте не зупиняють хід годинника повністю. Передбачається, що використання цієї здатності може допомогти людям впоратися з графіком, який вимагає від них працювати "біологічною" вночі та спати вдень.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили, що кількість нашого сну залежить від денного світла.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.