Многие из генов циркадного ритма вовлечены в иммунный ответ, что делает его зависимым от биологических часов. Полноценный сон позволяет усилить противовирусную защиту организма.
Биологические часы генерируют колебания активности генов и белков, контролирующих жизнедеятельность клеток. Это позволяет разделять во времени процессы, которые не могут или не должны сосуществовать одновременно. Многие функции организма, в том числе и иммунный ответ, подчиняются суточным циклам. Циркадный ритм влияет, например, на миграцию лимфоцитов в лимфатические узлы.
Иммунные клетки оснащены молекулярными "часовыми механизмами", управляющими их ритмическими процессами. Суточными регуляторами противовирусного иммунитета являются гены ARNTL, PER1, PER2 и NR1D2, а также «гормон сна» мелатонин.
Уровень мелатонина регулируется фотопигментом меланопсином, который присутствует в специализированных светочувствительных клетках сетчатки глаза. Высокий уровень мелатонина наблюдается ночью, с максимумом между полуночью и 5 часами утра, а низкий — днем. Мелатонин способен активировать гены интерферона, усиливая иммунный ответ. Введение мелатонина пациентам, инфицированным вирусом Эбола, снижало выраженность ряда проявлений заболевания. Поэтому полноценный сон так важен во время болезни.
В свою очередь, вирусные инфекции могут изменять экспрессию циркадных генов, нарушая привычные ритмы сна и бодрствования.
В настоящее время все больший интерес вызывает хронотерапия — направление персонализированной медицины, особенностью которого является синхронизация лечения с внутренними биологическими часами пациента. Учитывая важность суточных ритмов для взаимодействия вирус-иммунитет, хронотерапия может способствовать повышению эффективности лечения, снижению побочных эффектов лекарств и ускорению выздоровления при вирусных инфекциях.