Naše telesne ure ne dobijo veliko spoštovanja.
Seveda, o njih ves čas govorimo: "Jaz nisem jutranji človek" ali "Sooooo jetlagged." Običajno je to samo za pogovor ali za igranje biološke karte, če se še posebej počutimo nefunkcionalna.
Toda naša notranja ura se v resnici zdi močna sila, da nas ohranja zdrave. In zdaj, ko so trije ameriški znanstveniki za cirkadijski ritem lani osvojili Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino, se v medicinski skupnosti resneje loteva njegovega vpliva na to, kako se počutimo in kako delujemo.
Ti raziskovalci so poudarili, da imajo geni, vezani na naše telesne ure, ključno vlogo pri vsem, od naše ravni hormonov in telesne temperature do naših ciklov spanja in celo do našega vedenja. Zdaj velja, da ima od 30 do 50 odstotkov naših genov aktivnost, ki jo uravnavajo cirkadiani ritmi, vključno s tistimi, ki so del našega imunskega sistema.
"Obstaja vrsta dokazov, ki kažejo, da so stanja, kot so depresija, diabetes, srčne bolezni in Alzheimerjeva bolezen, povezana z vašo telesno uro, " pravi Rosemary Braun, docentka preventivne medicine na Medicinski šoli v Feinbergu severozahodne univerze.
"Torej, kaj če bi lahko zaznali človekov fiziološki čas?"
Kdaj si?
Braun je del raziskovalne ekipe na severozahodu, ki je naredila velik prvi korak pri tem. V študiji, ki je bila nedavno objavljena v članku Proceedings of the National Academy of Sciences, so znanstveniki poročali o razvoju krvnega testa, za katerega pravijo, da lahko ugotovi, koliko je ura v telesu človeka.
Braun pravi, da lahko test, imenovan TimeSignature, pride v uri in pol po oceni človekovega biološkega časa. Ena od verjetnih koristi je, da bi lahko zdravnikom pomagali z natančnejšim merjenjem, kdaj bi bilo zdravljenje najučinkovitejših zdravil - bodisi tabletk za krvni tlak ali kemoterapije.
"Morda bi bilo bolj smiselno jemati zdravilo naenkrat v nasprotju z drugim, " pravi Ravi Allada, profesor nevrobiologije na Wewbergovi fakulteti za umetnost in znanost Northwestern in eden od soavtorjev študije. "In ta test bi nas lahko vodil pri določanju, kdaj morate vzeti tabletko."
Če natančno določite najboljši čas za jemanje drog, lahko uporabite nižje odmerke, kar lahko zmanjša tveganje za neželene učinke.
Allada ugotavlja, da so številni vidiki bolezni povezani z našimi notranjimi urami, na primer takrat, ko je čez dan oseba morda v največji nevarnosti, da bo utrpela srčni napad ali astmo. Ponovil je Braunovo stališče o domnevni povezavi med moteno telesno uro in kroničnimi zdravstvenimi težavami.
"Na uro si lahko predstavljate dirigenta orkestra in vse se mora zgoditi ob primernem času, " pravi Allada. "Če pa motiš dirigenta, glasbe nimaš več."
Branje vzorcev genov
Zamisel, da je mogoče vzorce krvi uporabiti za določitev človekovega telesnega časa, ni nova. Pred tem pa bi od osebe potrebovali, da ima več ur na dan odvito kri, postopek, ki je tako drag in zelo nepraktičen.
Toda s TimeSignature je treba kri odvzeti le dvakrat v enem dnevu in cilj je, da se to zmanjša na en vzorec. Kako so torej raziskovalci tako dramatično poenostavili postopek?
Umetna inteligenca.
Natančneje, vsake dve uri so odvzeli vzorce krvi pri skupini testnih oseb in podatke dopolnili z meritvami iz štirih drugih študij. Nato so napisali algoritem, s katerim so računalnik analizirali 20.000 različnih genov in iskali vzorce v času "genske ekspresije" - ko se DNK pretvori v izdelek, kot je protein. Na koncu je stroj lahko zmanjšal število na 41 genov, ki so v različnih obdobjih dneva najmočneje pokazali gensko aktivnost. Iz tega je bilo mogoče povezati čas dneva z aktivnostjo v teh 41 markerjih izražanja genov.
"Imeli smo idejo, da bomo lahko uporabili aktivnost v teh genih in delovali nazaj in lahko sklepali, kakšno uro dneva je v vašem telesu, " pravi Braun.
Do zdaj se je TimeSignature uporabljal le za testiranje zdravih oseb. Z analizo vzorcev krvi je bilo mogoče sklepati, koliko časa je bila odvzeta kri.
Braun pravi, da se bodo prihodnje raziskave osredotočajo na določitev biološkega časa ljudi, katerih telesne ure niso v sinhronizaciji s realnim časom.
Kenneth Wright je direktor laboratorija za spanje in kronobiologijo na univerzi Colorado v Boulderju. V študijo ni bil vključen, vendar ceni potencial preizkusa.
"Sposobnost natančnega in enostavnega določanja notranjega cirkadianskega časa ima pomemben pomen za določanje cirkadianega zdravja osebe in za optimalno časovno razporeditev zdravljenja, " pravi.
"Nova tehnika je napredek, " doda Wright, "vendar jo je treba preizkusiti, da lahko natančno napovemo dejanski notranji biološki čas ljudi. Ugotovitve študije kažejo, da nova tehnika lahko napoveduje uro, v katerem je bil odvzet vzorec, ne pa biološkega časa osebe. "
Allada priznava, da lahko pride do odstopanja med telesnim časom in "stenskim časom", vendar pravi, da je bil pri zdravih osebah, ki so jih testirali, prvi "blizu približevanja".
Napovedovanje tveganja
Medtem ko je Northwestern zaprosil za patent za dejanski krvni test TimeSignature, je algoritem za njim na voljo drugim raziskovalcem. Braun pravi, da je obetavno, da test deluje v drugih zunanjih laboratorijih in da se je izkazal za "robustnega" - njegova ocena, da posameznikov notranji čas ni videti, bi ga odvrgli naključni dogodki, kot je čezmorski let skozi več časovni pasovi.
To povečuje možnosti, da bi krvni test telesa nekega dne lahko postal standardni del letnega pregleda.
Allada verjame, da bi glede na povezavo med motenimi telesnimi urami in različnimi zdravstvenimi stanji lahko test nekega dne uporabili za napovedovanje, kdo bi lahko imel večje tveganje za razvoj določenih bolezni. To bi lahko bilo še posebej koristno pri zdravljenju stanj, kot je Alzheimerjeva bolezen, pri katerih simptomi običajno niso vidni, dokler bolezen bistveno ne napreduje.
"Če je telesni čas nekoga oddaljen od tistega, kar bi moral biti, je to lahko dejavnik tveganja za nastanek bolezni, " pravi Allada. "Glavni napredek pri tem je, da lahko izmerimo biološki proces, za katerega vemo, da je pomemben, ko gre za bolezni, in to na praktičen način, da lahko nekdo gre v ordinacijo in odvzame kri in to ugotovi. . "
