Робоча нічна зміна може вплинути на гени метаболізму

Нові дослідження показують, що гени, що регулюють важливі біологічні процеси, важко пристосовуються до нічного режиму з різними режимами сну та харчування.

Дослідники Університету Макгілла виявили, що більшість з цих генів постійно налаштовані на свої денні біологічні ритми годинника. Це, в свою чергу, може змінити важливі метаболічні процеси і може пояснити, чому робота в нічні зміни пов’язана з діабетом, ожирінням та серцево-судинними захворюваннями.

У дослідженні, опублікованому в Праці Національної академії наук, Доктори Лаура Кервезі, Марк Куеста, Ніколас Чермакян та Дайан Б. Бойвін змогли продемонструвати вплив чотириденного моделювання роботи в нічну зміну на експресію 20 000 генів.

«Ми тепер краще розуміємо молекулярні зміни, що відбуваються всередині людського тіла, коли поведінка сну та їжі синхронізується з нашими біологічними годинниками.

"Наприклад, ми виявили, що експресія генів, пов'язаних з імунною системою та метаболічними процесами, не пристосовується до нової поведінки", - сказав Бойвін, директор Центру вивчення та лікування циркадних ритмів та повний професор кафедри університету Макгілла психіатрії.

Відомо, що експресія багатьох з цих генів змінюється протягом дня і ночі. Їх повторювані ритми важливі для регуляції багатьох фізіологічних та поведінкових процесів.

“Майже 25 відсотків ритмічних генів втратили свій біологічний ритм після того, як наші добровольці потрапили під наше моделювання нічної зміни. Близько 73 відсотків не пристосувались до нічної зміни і залишалися налаштованими на свій денний ритм. І менше 3 відсотків частково пристосовані до графіку нічних змін », - сказав Чермакян, також професор психіатрії Макгілл.

У ході дослідження вісім здорових добровольців були штучно піддані п’ятиденному графіку, що імітував роботу в нічні зміни. У кімнаті для ізоляції часу вони були позбавлені будь-яких світлових чи звукових сигналів, характерних для часу доби, і не мали права користуватися своїми телефонами чи ноутбуками.

Перший день учасники спали під час звичайного сну. Наступні чотири дні були «нічними змінами»: добровольці залишались не спати вночі, а вдень спали.

У перший день та після останньої нічної зміни команда збирала зразки крові в різний час протягом 24 годин. Потім Кервезі, докторант з команди Бойвіна, виміряв експресію понад 20 000 генів, використовуючи техніку, яка називається транскриптомним аналізом, і оцінив, який із цих генів відрізняється протягом денно-нічного циклу.

"Ми вважаємо, що молекулярні зміни, які ми спостерігали, потенційно сприяють розвитку проблем зі здоров'ям, таких як діабет, ожиріння, серцево-судинні захворювання, які частіше спостерігаються у працівників нічних змін у довгостроковій перспективі", - сказав Бойвін. Однак, за її словами, це вимагатиме подальших розслідувань.

Оскільки дослідження проводилось у лабораторних умовах, які контролювались, майбутні дослідження повинні розширити ці висновки, вивчаючи експресію генів фактичних працівників нічної зміни, фізична активність яких, прийом їжі та час сну можуть відрізнятися один від одного.

Це також може бути застосовано до інших людей, які ризикують зазнати біологічного відхилення годинника, таких як подорожуючі, які часто перетинають часові пояси.

Близько 20 відсотків робочої сили в Канаді, США та Європі задіяні у змінній роботі.

Джерело: Університет Макгілл