Поделиться на Pinterest
Можем ли мы изменить биологические часы, чтобы обеспечить более здоровый процесс старения? Изображение предоставлено: минисериал/Getty Images.
  • Циркадный ритм — это 24-часовые внутренние часы, которые регулируют сон и бодрствование человека при изменении уровня освещенности.
  • Теперь исследование на мышах показало, что взаимодействие молекулярных циркадных часов в мозге и мышечной ткани имеет важное значение для поддержания функционирования и здоровья мышц.
  • Исследователи обнаружили, что изменение времени кормления может улучшить работу внутренних часов.
  • Поскольку нарушение циркадных ритмов в пожилом возрасте часто связано с хроническими проблемами со здоровьем, они предполагают, что подобные стратегии могут способствовать более здоровому старению людей.

У каждого из нас есть внутренние «часы», известные как циркадный ритм, которые регулируют циклы сна и бодрствования. Дневной свет и темнота влияют на работу этих внутренних «часов», а нарушение наших циклов сна и бодрствования может иметь последствия для здоровья, поскольку исследования вахтовых работников показали.

Эти циркадные ритмы влияют на самые разные функции: от режима сна до способности усваивать пищу. Они контролируются благодаря ряду «часовых» генов, функционирование которых может нарушиться из-за изменения циклов сна и бодрствования, как это часто случается у пожилых людей.

Новое исследование на мышах показало, что циркадные ритмы не полностью контролируются часами, расположенными в мозге, а являются более сложными и основаны на сотрудничестве между молекулярными часами в мозге и мышечной ткани, чтобы поддерживать здоровье и ежедневное функционирование мышц.

Исследование, которое появляется в Наукатакже предполагает, что управление этими часами путем изменения времени приема пищи может помочь защитить функцию мышц у пожилых людей.

Райан Глатт, CPT, NBC-HWC, старший тренер по здоровью мозга и директор программы FitBrain в Тихоокеанском институте нейронаук в Санта-Монике, Калифорния, не участвовавший в этом исследовании, рассказал Медицинские новости сегодня что:

«Исследование расширяет понимание влияния циркадных ритмов на старение мышц посредством взаимодействия центральных и периферических часов, подчеркивая необходимость дальнейших детальных исследований, чтобы полностью раскрыть основные биологические пути и их последствия для здоровья человека».

Во втором исследовании, опубликованном в Клетка Стволовая клеткаисследователи обнаружили аналогичную связь между часами мозга и периферическими часами в коже, где эпидермальные часы корректируют сигналы мозга, чтобы гарантировать репликацию клеток кожи, когда риск мутаций был самым низким.

Создание модели мыши с неисправными «бидиочасами»

В исследовании, опубликованном в Наукаисследователи использовали модель мыши Бмал1 нокаут (КО), при котором экспрессия одного часового гена, Бмал1в супрахиазматическое ядро (SCN) — область мозга, регулирующая циркадные ритмы — была предотвращена. Однако в своей модели они могли воссоздать Бмал1 в тканях, включая скелетные мышцы.

Исследователи наблюдали необычные закономерности активности-бездействия, потребления кислорода, расхода энергии, а также окисления глюкозы и липидов у мышей KO по сравнению с мышами дикого типа, что указывает на то, что их циркадные ритмы нарушались, когда этот часовой ген не экспрессировался.

Через 26 недель у мышей KO снизился вес и мышечная масса по сравнению с 10-й неделей, и появились признаки повреждения митохондрий в мышцах.

Однако когда исследователи восстановили экспрессию гена в мышцах и мозге у некоторых мышей, мышечная масса и сила сохранились.

Исследователи предполагают, что связь между мозгом и мышечными часами необходима для предотвращения преждевременного старения мышц.

Эми Хатчисон, доктор философии, постдокторант по теме здоровья на протяжении всей жизни Южно-Австралийского института здравоохранения и медицинских исследований (SAHMRI), Медицинской школы Аделаиды, Университет Аделаиды, Австралия, которая не принимала участия в исследовании, рассказала МНТ:

«Из других исследований мы знаем, что совместная работа периферических и центральных часов сложна. Ранее сообщалось о двусторонней связи между центральными и периферическими тканями; но это исследование показывает, как периферические часы в скелетных мышцах и центральные часы сигнализируют друг другу».

«Интересно, — добавила она, — что они также продемонстрировали уникальную способность мышечных часов действовать как хранитель сигналов центральных часов, сохранять мышечную функцию, что поразительно и говорит о важности скелетных мышц как метаболического механизма. активная ткань».

Можем ли мы манипулировать стареющими часами мозга?

С возрастом цикл сна и бодрствования меняется. Они также теряют мышечную массу, и это исследование предполагает, что эти два явления тесно связаны.

Для большинства людей старение сопровождается сдвигом сна в более ранние часы: раньше просыпаются утром и ложатся спать раньше вечером.

Однако для некоторых пожилых людей, особенно с нейродегенеративными расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера, режим сна может стать проблемой. крайне нерегулярный и нарушенный.

Исследования на животных обнаружили, что экспрессия многих часовых генов в СХЯ снижается с возрастом животных, что приводит к нарушению циркадных ритмов.

Хотя исследований в этой области было мало, и эти результаты были получены на животных, вполне возможно, что аналогичные механизмы действуют и у людей.

Однако это исследование показало, что может быть способ восстановить функционирование циркадных часов в мозге и мышцах.

Внедрив ограниченное по времени кормление старых взрослых мышей (в возрасте 66-74 недель) исследователи восстановили ритмическую экспрессию генов в мышцах, что предотвратило ухудшение мышечной функции.

Может ли ограниченное по времени питание помочь предотвратить старение мышц у людей?

«Эти результаты помогают объяснить некоторые физиологические изменения, которые могут происходить с возрастом, и то, как ограниченное по времени питание может помочь исправить это, но это необходимо подтвердить в испытаниях на людях, прежде чем мы сможем сделать слишком много выводов о влиянии циркадные часы старения человека», — предупредил Хатчисон.

«(Текущие) результаты являются отличной отправной точкой для изучения влияния согласования потребления пищи с циркадными ритмами на старение», — добавила она.

Было доказано, что ограниченное по времени питание или прерывистое голодание имеет некоторые метаболические преимуществавключая потерю веса и положительный эффект при неалкогольной жировой болезни печени, раке и сердечно-сосудистых заболеваниях.

Однако, как рассказал Хатчисон, неизвестно, может ли это помочь предотвратить старение мышц у людей. МНТ. «Тот факт, что ограничение потребления пищи мышами в активный период частично восстановило функцию центральных часов и усилило работу скелетных часов, подчеркивает то, что мы уже знаем о важности приема пищи для поддержания циркадных ритмов», — отметила она.

«Хотя это помогает нам понять действующие механизмы и то, как изменение режима питания может повлиять на них у мышей, на данный момент недостаточно доказательств, чтобы сказать, может ли TRE быть полезным для пожилых людей в целом или для лечения возрастных заболеваний. »