Тайна сна сокрыта в волосах

Результаты могут быть использованы для диагностики и исследования расстройств сна и таких состояний, как десинхроноз (нарушение суточного ритма организма).

Являетесь ли вы ночной совой или утренним жаворонком — ваш цикл сна-бодрствования в значительной степени контролируется генами, иначе говоря, механизмом часовых генов. В течение всего дня эти гены меняют свою деятельность, выставляя внутренние часы, стимулирующие наши циркадные ритмы, пишет MK.

Первый человеческий часовой ген был обнаружены почти 10 лет назад, но уверенно эффективное выделение этих генов с целью изучения цикла сна-бодрствования в режиме реального времени оказалось делом нелегким. Когда гены активны, они транскрибируют свои ДНК в РНК — первый шаг в продуцировании различных белков, которые по существу выполняют инструкции гена, и, в данном случае, влияют на суточные ритмы. РНК можно отыскать в клетках всего тела – от белых кровяных телец (лейкоцитов) до полости рта,  — однако методы извлечения ее из этих клеток оказались ненадежными.

И тогда Макото Акаши (Akashi), научный сотрудник Университета Ямагучи в Японии и его коллеги обратились к человеческим волосам. В основании каждой пряди волос имеется фолликул с живыми клетками, который как бы «цепляется» за волосы, когда вы их вырываете или выщипываете. Нащипывая в среднем по 10 «бровяных» волос с головы одного человека (по пять для людей с толстыми и где-то по 20 с тонкими волосами), исследователи смогли выделить и отследить активность трех отдельных часовых генов. Волосы из бороды оказались еще более надежными: целых три пучка привели к точным результатам.

Надергав волосы у 4 человек, занятых своими ежедневными хлопотами, исследователи обнаружили, что пик экспрессии генов (когда присутствует максимально транскрибированная РНК) соответствовал пику бодрствования. Когда люди изменили свои распорядки на четыре часа в течение более трех недель, пик активности генов сдвинулся всего на 2,1 часа, что говорило о реакции, напоминающей синдром смены часовых поясов. Другими словами, даже при том, что люди принудили себя к новому графику сна и бодрствования, их биологические часы приспосабливались к новому режиму с трудом.

Затем ученые проследили за 6 рабочими с посменным графиком труда, режимы которых чередовались с 6 утра и до 3 дня одну неделю и от 3 дня до полуночи следующую неделю. Они обнаружили, что даже несмотря на то, что циклы сна-бодрствования рабочих сдвигались на 7 часов, их генная экспрессия смещалась всего на 2 часа. Это может означать, что сменные рабочие живут в постоянном режиме десинхроноза (синдром смены часовых поясов), что, возможно, ставит их под угрозу инфаркта и инсульта, предупреждают исследователи.

Итак, в данный момент, метод выщипывания волоса самым лучшим образом подходит для исследовательских целей, однако по мере социально-технического прогресса, полагают исследователи, его можно было бы использовать в больницах и поликлиниках с целью диагностики и лечения больных с нарушенными циркадными (суточными) ритмами.