Актуальность
Воспаление и циркадные ритмы взаимосвязаны. Ранее стало известно, что циркадные ритмы млекопитающих определяются взаимодействием ансамбля транскрипционных активаторов и репрессоров, формирующих периодичность поведенческих реакций и физиологических процессов в организме. Указанная периодичность может быть модулирована в ответ на изменения внутренней среды, в том числе при развитии типических патологических процессов — например воспаления.
В работе, представленной учеными Медицинской школы Фейнберг Северо-Западного университета (Northwestern University Feinberg School of Medicine), США, продемонстрировано, что воспаление, являющееся основным фактором аутоиммунных дисбалансов, включая ревматоидный артрит, сахарный диабет 1-го типа, синдром раздраженного кишечника и болезнь Крона, оказывает критическое влияние на профиль биоритмов в организме, приводя к развитию нарушений сна и сопряженных с этим расстройств.
Статья опубликована в издании «Genes & Development» 28 октября 2018 г.
Материалы и результаты исследования
В ходе работы авторами применялась технология генетического переключения (genetic switch), позволяющая «включать» и «выключать» каскад провоспалительных реакций в экспериментальном исследовании генетически модифицированных животных. При дезактивации воспалительного процесса у лабораторных мышей все же сохранялся исходно нарушенный баланс циркадного ритма сон–бодрствование. Так, впервые было прослежено влияние триггера, инициирующего воспаление и контроль биоритмов организма в равной степени.
Исследователи установили, что в условиях активного воспалительного процесса в организме чрезмерно возрастает экспрессия генетического фактора, известного как NF-каппа бета (NF-κB). NF-κB является катализатором серии цепных реакций, составляющих целостную картину патогенеза болевых ощущений и деструкции тканей, обусловленных воспалением. Тот же триггер, по данным исследований, контролирует и периодичность циркадных ритмов организма.
Руководитель исследования Джозеф Басс (Joseph Bass) объяснил: «NF-κB модулирует базовый путь, определяющий точку отсчета биоритмики организма. И теперь мы знаем, что NF-κB также имеет решающее значение во взаимосвязи между воспалительными процессами и циклами активности и отдыха. В действительности смоделированный в эксперименте на лабораторных животных процесс генетического переключения можно сравнить с приемом ибупрофена в попытке уменьшить выраженность боли в мышцах и дезактивировать воспаление».
Кроме того, полученные результаты косвенно указывают на вероятные взаимосвязи между особенностями диетических предпочтений с преобладанием жиров, активацией провоспалительных процессов в организме и закономерным, базируясь на выводах нового исследования, дисбалансом циркадных ритмов. Таким образом, по мнению авторов, объединяющей идеей звучит тезис о том, что нарушения временных интервальных процессов в организме могут служить одной из возможных связей между качественными характеристиками рациона и развитием заболеваний.
Выводы
В заключение исследователи отметили, что зависимость, характеризующая линию взаимодействия между воспалительными процессами и нарушениями биоритмов в организме, связана не только с пониманием того, каким образом воспаление изменяет режим работы головного мозга и циклов сон–бодрствование, но и с особенностями иммунорегуляции и функций адипоцитов.
- Hong H.-K., Maury E., Ramsey K.M. et al. (2018) Requirement for NF-κB in maintenance of molecular and behavioral circadian rhythms in mice. Genes Dev., 32: 1367–1379.
- Northwestern University (2018) Inflammation can lead to circadian sleep disorders: Novel technology turns inflammation on and off, affecting body clock in mice. ScienceDaily, Oct. 31.
Наталья Савельева-Кулик
