Jesteśmy niewolnikami słońca – zachowania roślin i zwierząt, w tym człowieka warunkowane są porami dnia i nocy. W 2017 roku Nagroda Nobla z dziedziny fizjologii i medycyny została przyznana za odkrycie molekularnych mechanizmów kontrolujących rytmy okołodobowe. Okazuje się, że zegar biologiczny pozwala nie tylko na reagowanie na wschody i zachody słońca, ale także na przewidywanie ich.
Najpierw uważano, że istnieje jeden główny zegar biologiczny – jedyny wewnętrzny miernik czasu. W ostatniej dekadzie jednak naukowcy pokazali, że geny zegara biologicznego są aktywne w prawie każdej komórce ciała. Aktywność komórek krwi, wątroby, płuc na szalce petriego rośnie lub spada w mniej więcej 24-godzinnym cyklu. Aktywność około połowy naszych genów wydaje się być pod kontrolą rytmu okołodobowego, podążających za falującymi cyklami komórek.
W rezultacie, malutkie zegarki tykają w prawie każdym rodzaju komórki w naszym ciele przewidując nasze codzienne potrzeby. Ta sieć nie tylko utrzymuje porządek w relacji do świata zewnętrzengo, ale też łączy w harmonię elementy wewnątrz organizmu. Dosłownie wszystkie procesy w naszym ciele, od wydzielania hormonów, do syntezy enzymów trawiennych w jelitach, po zmiany w ciśnieniu krwi są regulowane tym, o jakiej porze dnia będą one potrzebne.
Najczęstszym błędem jest to, że ludzie myślą, że nie muszą podążać za zasadami biologii i że mogą jeść, pić, spać, bawić się lub pracować kiedykolwiek zapragną. Jednak gdy pojawia się desynchronizacja między zegarem wewnętrznym a otoczeniem odbija się to na naszym samopoczuciu. Najwyraźniej można to zaobserwować doświadczając jet laga. Wówczas działające w harmonii z rytmem okołodobowym komórki zostają zaburzone. Zegar główny szybko adaptuje się do zmian natężenia światła, ale reszta organizmu jest powolniejsza. Jet lag to bowiem nie tylko zmiana czasu, ale też całej sieci zależnej od pór dnia i nocy, która w wyniku zmiany nie współgra ze sobą w harmonijny sposób. Gdyby to chodziło jedynie o te kilka godzin zmiany czasu, nie czulibyśmy się tak fatalnie podróżując z jednego kontynentu na inny.
Pojawiają się także dowody na to, że ryzyko chorób ostrych rośnie i spada z przewidywalną regularnością. Istnieje ponad 49% większe ryzyko wylewu między 6 rano a 12 w południe, podobnie z zawałami sercami. Łączy się to z okołodobowym wzrostem ciśnienia wcześnie rano, który ma miejsce nawet wtedy gdy bezczynnie leżymy w łóżku.
Wraz z odkryciem Jeffrey C. Halla, Michaela Rosbasha and Michaela W. Younga pojawiły się także podstawy naukowe, by sądzić, że leczenie chorób może podlegać rytmom okołodobowym. Sensowne jest, że niektóre lekarstwa na nadciśnienie powinny być spożywane przed wstaniem z łóżka ze względu na największy wzrost ciśnienia między 6 a 12 w południe. Statyny zaś, które obniżają cholesterol najlepiej działają zażyte przed pójściem spać, ponieważ synteza cholesterolu odbywa się właśnie w nocy. Toksyczność leku może się zmienić z 20% do 80 % w zależności od pory dnia w której jest on testowany.
Źródła:
https://www.theguardian.com/science/2017/oct/06/western-society-is-chronically-sleep-deprived-the-importance-of-the-bodys-clock
https://www.theguardian.com/science/2017/oct/02/nobel-prize-for-medicine-awarded-for-insights-into-internal-biological-clock
https://www.theguardian.com/science/2017/oct/02/nobel-prizes-2017-everything-you-need-to-know-about-circadian-rhythms
https://www.theguardian.com/science/live/2017/oct/02/the-2017-nobel-prize-in-physiology-or-medicine-live