Время имеет значение: как неканонические регуляторы часов помогают органам пищеварения адаптироваться к стрессу и болезням
Ритмы пищеварительной системы контролируются генами биологических часов, а также менее известными регуляторами, называемыми неканоническими регуляторами биологических часов. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора стремились понять, как эти дополнительные регуляторы влияют на то, как органы пищеварения справляются со стрессом. Их всесторонний обзор был опубликован в журнале « Trends in Endocrinology and Metabolism» .
Распространенные привычки, такие как сменная работа, смена часовых поясов или нерегулярное питание, могут нарушить естественные ритмы и вызвать стрессовые реакции в органах, что приводит к расстройствам пищеварения.
«Сосредоточившись на этих упускаемых из виду факторах, связанных с часами, авторы статьи интегрируют новые данные в более широкую картину циркадных (суточных ритмов) привычек и показывают, как стратегии, основанные на времени, такие как прием пищи или лекарств в определенное время суток (известные как хронотерапия), могут помочь поддерживать здоровье пищеварительной системы в норме», — говорит доктор Дунъинь Гуань, доцент кафедры эндокринологии в Университете Бэйлора и автор статьи.
Хроническое нарушение естественного суточного ритма связано с проблемами пищеварения, такими как жировая дистрофия печени, воспалительные заболевания кишечника и нарушения обмена веществ, такие как диабет. Поддержание регулярных привычек, таких как постоянное время приёма пищи и сна, имеет решающее значение для здоровья кишечника.
Исследовательская группа собрала результаты предыдущих исследований различных стрессовых состояний, таких как диета с высоким содержанием жиров , изменения во времени приема пищи, физические упражнения и старение, а также того, как эти факторы могут изменить ритмические паттерны генов и метаболизма в органах пищеварения.
«Объединив данные всех этих исследований, мы построили и обновили схему работы этих неканонических регуляторов тактовой частоты вместе с основными тактовыми частотами», — сказал Дишу Чжоу, научный сотрудник лаборатории Дунъинь Гуань в Бэйлоре и соавтор статьи.
Они отметили, что биологические часы устойчивы и имеют встроенные резервные механизмы. Даже когда основные гены-часовики (обычно главные хранители времени) были отключены в лабораторных экспериментах, большинство ритмических генов продолжали поддерживать свои 24-часовые циклы, что подразумевает, что другие участники вступают в игру, чтобы поддерживать время, когда основные часы дают сбой. Неканонические регуляторы часов связывают систему синхронизации организма с различными путями реакции на стресс в клетках.
В статье показано, что существует целая сеть других факторов, контролирующих ритм работы органов пищеварения. Эти факторы активируются при стрессе или в нестандартных условиях, обеспечивая синхронизацию основных суточных циклов, когда образ жизни или окружающая среда пытаются их нарушить.
Результаты исследования указывают на новые способы лечения или профилактики заболеваний пищеварительной системы. Если дополнительные регуляторы биологических часов имеют решающее значение для определённых органов, они становятся активными мишенями для новых методов лечения. Обзор также подтверждает, что время, когда человек ест, спит или принимает лекарства, может быть так же важно, как и то, какие продукты или лекарства он потребляет. Такие подходы, как хронопитательное питание (приём пищи в правильное время суток) и хронофармакология (приём лекарств в оптимальное время), представляют собой простые и экономически эффективные способы снижения нагрузки на пищеварительную систему.
«Врачи могли бы использовать эти данные, чтобы рекомендовать пациентам согласовывать графики питания и приёма лекарств с их естественными биологическими часами», — сказал Гуань. «Учитывая распространённость нарушений циркадного ритма, этот подход, ориентированный на соблюдение графика, может стать мощным инструментом для улучшения здоровья пищеварительной системы и общего самочувствия».
Будущие исследования будут посвящены таким вопросам, как: влияют ли различия в генах или образе жизни людей на работу этих регуляторов биологических часов? Может ли уникальная генетическая структура человека влиять на его внутренние часы, делая его более подверженным проблемам с пищеварением? Исследователи также планируют разработать инструменты (носимые датчики или расширенные анализы крови) для мониторинга внутренних часов человека в режиме реального времени, что позволит врачам адаптировать планы питания или график приема лекарств для каждого человека с учетом его собственного ритма.
«Исследования движутся в сторону персонализированной медицины. Понимая внутренние часы каждого человека, мы можем подбирать индивидуальные методы лечения и режим дня, чтобы поддерживать синхронизированную работу пищеварительной системы и общего состояния здоровья», — сказал Гуань.
Это первый всесторонний обзор, объединяющий неканонические регуляторы биологических часов с реакциями на стресс при заболеваниях пищеварительной системы.
«Уважая этот естественный цикл, будь то посредством более разумного планирования питания и приема лекарств или просто хорошего сна, мы могли бы значительно улучшить здоровье нашей пищеварительной системы и качество жизни», — сказал Гуань.