Работаете по ночам? В теле уже начались перемены, о которых вы не догадывались

Учёные из Королевского колледжа Лондона пришли к выводу, что сбой естественных биологических часов в мышечных клетках может ускорить процессы старения и ослабления мышц. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), выявило, что нарушение режима сна, особенно у людей с посменным графиком, напрямую связано с развитием саркопении — возрастного снижения мышечной массы и силы.

Внутри каждой мышечной клетки есть так называемые "мышечные часы" — встроенный биологический механизм, который регулирует восстановление, рост и очистку мышечных тканей. Эти процессы особенно активны ночью, когда происходит расщепление повреждённых белков через аутофагию и убиквитин-протеасомную систему (UPS), освобождая место для новых структур.

В ходе эксперимента на рыбках данио-рерио, которые генетически схожи с людьми на 70%, учёные нарушили работу этих "часов" путём экспрессии дефектного белка. Как пояснил ведущий исследователь Джеффри Келу, в течение двух лет команда наблюдала за последствиями. Сначала изменений почти не было: в возрасте 6 месяцев и года мышцы рыбок выглядели нормально. Но к двум годам — это эквивалент старческого возраста у этой породы — у подопытных рыб возникли ярко выраженные признаки мышечного истощения: уменьшение роста, снижение массы тела и слабая подвижность.

Даже при строго контролируемом освещении и режиме питания (используя "цайтгеберы" — внешние сигналы, синхронизирующие биоритмы) рыбки с повреждёнными "часами" не восстанавливали полноценную мышечную функцию. Это указывает на то, что внутренние механизмы играют решающую роль вне зависимости от внешней среды.

В скелетных мышцах циркадный ритм регулирует баланс между созданием новых белков (анаболизм) и разрушением старых (катаболизм). При нарушении ритма этот процесс нарушается. Белки Ror и Rev-erb, отвечающие за регуляцию UPS и аутофагии, теряют баланс, и мышцы перестают очищаться от повреждений. Это ведёт к накоплению "мусора" в тканях и снижению их эффективности.

По словам исследователей, ранее они наблюдали циркадные колебания роста мышц даже при отсутствии активности или питания. Особенно важно, что рост усиливался ночью при условии сохранности биологических часов — но не тогда, когда они были нарушены.

Последствия для людей очевидны: около 4 миллионов жителей Великобритании трудятся посменно — от медиков до водителей. Их биологические ритмы часто не совпадают с естественным циклом сна и бодрствования, что может ускорять физическое старение. С возрастом ситуация усугубляется — у пожилых циркадные ритмы ослабевают, и любые дополнительные нарушения могут привести к резкому ухудшению здоровья.

В более ранних экспериментах на мышах было доказано, что удаление циркадных генов имитирует ускоренное старение. Напротив, ограничение приёма пищи по времени помогло увеличить продолжительность жизни — но только у животных с сохранными "внутренними часами".

Исследование также открывает новые перспективы для медицины. Ведущий автор отметил, что сейчас проводятся доклинические испытания препаратов, влияющих на белки Ror и Rev-erb. В будущем это может привести к созданию терапии, защищающей мышечную массу у тех, кто работает в ночное время или страдает от хронических нарушений сна.

Как добавил соавтор проекта профессор Саймон Хьюз, эксперименты на рыбках данио, несмотря на их простоту, позволяют лучше понять сложнейшие биологические процессы, влияющие на человеческое здоровье.

Следующий этап — подтвердить результаты на людях. Учёные уверены: соблюдение режима сна может быть не менее важным для сохранения мышечной массы, чем спорт и питание.