Очень долго считалось, что циркадные ритмы суточной активности касаются только мозга, точнее, как и у других млекопитающих, вполне определенного участка гипоталамуса, получающего информацию от органов зрения. Однако сегодня стало ясно, что колебания активности охватывают едва ли не все ткани и органы, включая печень и легкие.
С другой стороны, пока неясно, как именно в них поддерживается такой ритм: тот же мозг нуждается во внешних сигналах от глаз. Этому вопросу и была посвящена работа команды биологов под руководством Джона О'Нейла (John O’Neill) из Кембриджского университета. Ее результаты представлены в статье, опубликованной журналом Science Translational Medicine.
Авторы изучали поведение фибробластов, основных клеток соединительной ткани. Формируя межклеточный матрикс, каркас для роста новых тканей, они играют ключевую роль и в заживлении повреждений. Они подчиняются и циркадным ритмам активности: даже на культурах клеток, растущих «в пробирке», без всяких внешних стимулов, показаны суточные колебания производительности различных генов. О'Нейл и его коллеги провели поиск белков, количество которых строго варьирует с течением времени.
Обнаружилось, что такие колебания происходят с белками, образующими динамичный актиновый «внутренний скелет» клеток, благодаря которому они не только удерживают форму, но и перемещаются. Такое перемещение (пролиферация) особенно важно для восстановления поврежденных участков ткани, и ученые предположили, что днем, когда цитоскелет активнее, заживление будет происходить быстрее.
Авторы проверили это на культуре фибробластов, рассекая их прямо в чашках Петри. И действительно, разница между скоростью восстановления днем и ночью оказалась разительной. Днем миграция фибробластов шла почти вдвое быстрее. «Вы можете видеть невооруженным глазом, что повреждения, нанесенные с разницей всего в восемь часов, в разные циркадные фазы, дневные – уже зажили, а ночные еще сохраняются», – говорит Джон О'Нейл.
Этот эффект продемонстрирован и на лабораторных мышах. Проявляется он и у людей. Ученые провели поиск по базе данных International Burn Injury Database, выяснив, что полученные ночью ожоги в среднем заживают на 11 дней дольше «дневных». Впрочем, авторы отмечают, что для окончательного подтверждения придется провести полноценные клинические исследования.
Наука
Роман Фишман
