Ученые Института Вейцмана установили, что половые гормоны влияют на циркадные ритмы клеток. Это открытие поможет в разных областях медицины — от борьбы с джетлагом до бессонницы во время менопаузы.
Сбои циркадных ритмов — внутренних молекулярных часов, которые «тикают» почти в каждой клетке организма — приводят к нарушениям сна, диабету и онкологическим заболеваниям. До сих пор оставалось неясным, какие именно вещества способны сдвигать эти часы вперед или назад и провоцировать такие сбои.
В новой работе, опубликованной в журнале Nature Communications, ученые обнаружили, что женские половые гормоны — особенно прогестерон — вместе с гормоном стресса кортизолом оказывают самое сильное влияние на циркадные ритмы.
Ранее было известно, что биологические часы реагируют не только на внешние сигналы (основной из которых — солнечный свет), но и на сигналы, передаваемые через кровь, но было непонятно, как же они влияют на клеточный часовой механизм.
Теперь ученые разработали метод, отслеживающий не отдельную клетку, а сразу целый массив, каждая клетка в котором может иметь свое «время суток». Это позволило впервые точно картировать синхронизацию клеточных часов.
Что влияет на клеточные часы
«Уровни половых гормонов меняются в течение жизни женщины — во время менструальных циклов, беременности, гормональной терапии, приема контрацептивов и различных заболеваний. Это может привести к нарушениям циркадных ритмов, — отмечает соавтор работы профессор Гад Ашер. — Наши данные показывают, что эти нарушения связаны с взаимодействием между половыми гормонами и механизмами, синхронизирующими биологические часы».
Понимание роли половых гормонов в регуляции циркадных ритмов открывает новые подходы к лечению расстройств сна, метаболических нарушений и других состояний, связанных со сбоями биологических часов. Исследователи предполагают, что можно будет разработать более эффективные методы коррекции джетлага, улучшить протоколы гормональной терапии и оптимизировать время приема контрацептивов с учетом их влияния на циркадные ритмы. Кроме того, новые данные могут помочь в персонализации лечения нарушений сна у женщин в разные периоды жизни — от менструального цикла до беременности и менопаузы.
Ученые также рассматривают возможность использования этих знаний для улучшения здоровья людей, работающих в ночные смены, и для разработки хронотерапии — подхода, при котором лекарства принимаются в оптимальное время суток с учетом циркадных ритмов пациента.