Мало кто любит вставать рано утром, но некоторым людям ранние подъёмы даются намного тяжелее, чем остальным. По мнению авторов нового исследования, если вы ложитесь спать поздно и испытываете серьёзные трудности с ранним пробуждением, вы можете быть обладателем генетической мутации, изменившей ваши циркадные ритмы.
Людей, которые ложатся спать поздно, а по утрам едва могут встать с постели, обычно называют «совами». Сомнологи, врачи, специализирующиеся на расстройствах сна, часто диагностируют у «сов» так называемый «синдром отсроченного наступления фазы сна» (ОНФС). Считается, что, например, в США от ОНФС страдает около 15% населения.
У людей с ОНФС изменены циркадные ритмы. Эти «внутренние часы» на протяжении суток меняют физиологические процессы, идущие в организме, в зависимости от условий окружающей среды. Другими словами, именно благодаря циркадным ритмам мы ощущаем желание лечь спать, когда наступает ночь. Однако у пациентов, страдающих ОНФС, этого не происходит.
ОНФС считается самым распространённым из расстройств сна. Последние, в свою очередь, связаны с депрессиями, сердечно-сосудистыми заболеваниями, повышенной тревожностью и сахарным диабетом.
Авторам нового исследования, опубликованного в издании Cell, удалось обнаружить новую мутацию, которая играет важную роль в изменении циркадных ритмов. Работа была проведена под руководством Майкла Янга (Michael Young), руководитель лаборатории генетики (Laboratory of Genetics) в Рокфеллеровском университете (The Rockefeller University). Авторы исследования полагают, что привычка к «совиному» образу жизни может быть обусловлена мутацией в гене CRY1.
Как генетическая мутация может повлиять на наши внутренние часы
Наши циркадные ритмы обусловлены генетически, и, как поясняют авторы статьи, в ходе эволюции они оставались неизменными. Внутренние часы «практически идентичны у мух и у людей», поясняет Янг.
В начале циркадного круга клетки начинают синтезировать белки-активаторы. В течение 24-часового цикла активаторы успевают собрать собственные ингибиторы и ослабить своё воздействие. Когда все активаторы «затихают», останавливается и синтез ингибиторов. А когда все оставшиеся ингибиторы будут метаболизированы, активаторы снова начнут работать и цикл повторится.
Янг и его коллеги обнаружили, что белок, кодируемый геном CRY1, является одним из ингибиторов. Он подавляет белки-активаторы Clock и Bmal1 (у людей последний носит название «ARNTL»). Также исследователи нашли однобуквенную мутацию в гене CRY1. Хотя изменения при этой мутации затрагивают всего одну пару азотистых оснований в молекуле ДНК, этого достаточно, чтобы значительная часть синтезируемой на основе гена белковой молекулы оказалась утрачена. В итоге ингибитор становится гиперактивным, подавляет работу активаторов слишком сильно, что и приводит к увеличению длины циркадного цикла, как минимум, на полчаса.
Генетические мутации могут привести к задержке сна на 2 часа и более
Использовав информацию из базы данных человеческих генетических вариаций, исследователи определили, что мутация в гене CRY1 присутствует у 1 из 75 европейцев нефинского происхождения. Также учёным удалось обнаружить 28 носителей мутации турецкого происхождения (у одного из них описанная мутация оказалась в гомозиготном состоянии).
Учёные смогли изучить шесть не связанных между собой семей, в которых проживали носители мутации. Генетический статус добровольцев подтверждался при помощи образца биоматериала. Таким образом среди них были выявлены 8 носителей гомозиготных мутаций и 31 носитель гетерозиготной мутации. Ещё у 31 участника мутация не была обнаружена. Чтобы узнать больше о режиме дня добровольцев, учёные использовали опросники и интервью. Нарушения сна были обнаружены у 38 носителей мутации, в то время как у их супругов и родственников, не имеющих мутации, сходных проблем не было. Это позволило исследователям заключить, что мутация в гене CRY1 обладает высокой пенетрантностью, то есть, при её наличии проблемы с циркадными ритмами возникают практически всегда.
Носители мутации ложились спать гораздо позже, чем те, у кого её не было. В 4 часа утра последние обычно находились приблизительно в середине периода сна, в то время как у людей, обладающих мутацией, эта точка смещалась на период с 6 до 8 часов утра. Получается, что внутренние «сутки» у людей с такой мутацией длятся несколько дольше, чем полный оборот Земли вокруг своей оси. То есть, они страдают от состояния, напоминающего постоянный джетлаг — нечто подобное люди без мутации испытывали бы, если бы всё время перемещались в восточном направлении.
Однако исследователи отмечают, что влияние мутации можно преодолеть при помощи самоконтроля и неукоснительного соблюдения режима дня.
«Внешний суточный цикл и внимательное отношение к гигиене сна может помочь «медленным» внутренним часам настроиться на 24-часовые сутки», — рассказывает первый автор исследования Алина Патке (Alina Patke), доцент лаборатории генетики. Патке сама идентифицирует себя как «сову», поэтому добавляет: «Нам просто приходится прикладывать больше усилий».
