«Про коронавирус мы забудем к 2025 году»
Почему в ноябре так хочется спать? Что происходит с нашими биологическими часами? Можно ли их сломать, а главное — починить? На эти злободневные демисезонные темы «Огонек» поговорил с председателем проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» РАМН, доктором медицинских наук профессором Сергеем Чибисовым
-Сергей Михайлович, вы много лет занимаетесь изучением биологических часов человека. Как можно объяснить, почему осенью нам так хочется спать, учитывая, что эволюционно человек никогда не впадал в спячку с наступлением холодов?
— Поздняя осень, когда резко сокращается световой день, очень тяжелая пора для организма. Осенняя депрессия и сонливость, пик которых приходится как раз на ноябрь, связаны со сбоями циклов выработки гормонов мелатонина и кортизола. Первый гормон отвечает за суточные и сезонные ритмы человека, за нормальный сон и, соответственно, нормальное бодрствование. Но чтобы он образовался, в организме должен быть его предшественник — серотонин, который вырабатывается в светлое время суток. Чем короче световой день, тем меньше у нас мелатонина, отвечающего за смену сна и бодрствования. Для организма это стресс, на который он реагирует выбросом кортизола. А кортизол — это вещество, которое прямо связано с нарушением биоритмов и нарушением работы иммунитета. А поскольку мы сейчас живем в условиях пандемии COVID, то сниженный иммунитет, ко всему прочему, неминуемо ведет к повышенной восприимчивости к инфекционным болезням. Обычно именно осенью со снижением светового дня мы фиксируем всплеск инфекционных болезней, в том числе разного рода ОРВИ и гриппа.
— Похоже на замкнутый круг.
— На самом деле отсутствие света — очень серьезная медицинская проблема. Давно известно, что в северных странах, где из 365 дней года 280 — пасмурные, чаще наблюдаются депрессии, психические заболевания, попытки суицида. Поэтому, например, в Голландии сегодня создана специальная Служба световой терапии. Во время лечения пациента усаживают в комнату, где все окрашено в белый цвет, и включают лампу, которая испускает световые волны, схожие с солнечными. Сеанс длится примерно 10 минут, длительность лечения зависит от конкретного случая.
Это проблема сегодня активно изучается и у нас в России, особенно с тех пор, как начал дискутироваться вопрос об активном освоении северных территорий и Арктики. Там проблемы хронобиологии и ритмологии стоят очень остро, потому что Крайний Север — весьма агрессивная среда для пришлого человека. Здесь, безусловно, происходит сбой биологических ритмов по всем возможным путям. Поэтому сегодня к этой теме есть повышенный интерес.
— Насколько глубоко в нас «зашиты» биологические часы? Они в какой момент эволюции появились?
— Условно говоря, 4 млрд лет назад, как только возникли первые формы жизни. Согласно принятой сегодня теории, в первичном океане сначала образовалась клеточная структура, покрытая двухслойной мембраной. В дальнейшем она соединилась с неким микробом, который в симбиозе с клеткой стал вырабатывать энергию, сейчас мы называем это митохондрией. Митохондрия — часть нашей клетки, энергическая субстанция, которая тоже работает в циркадианном ритме, как, в принципе, любая клетка и организм в целом. То есть циркадианный ритм — основополагающий ритм существования на нашей планете. Поскольку вращение происходит в астрономическом времени 24 часа, то он примерно ему и соответствует. Почему примерно? Само слово «circa» переводится как «около», то есть наши ритмы жизни не суточные, а околосуточные. Считается, что в норме они могут отличаться на четыре часа в ту или иную сторону. Этот зазор в несколько часов необходим для адаптации организма к изменениям.
Так что цикличность возникла как ответ на ритм вращения нашей планеты вокруг своей оси, Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца. Вообще, есть огромное количество самых разных циклов, в которых существует человек. Исследователи насчитывают их порядка 900.
— Какой цикл для человека все же будет основным?
— Циркадианный цикл, то есть цикл «сон — бодрствование» или цикл «свет — темнота». С этим связаны практически все процессы. Этот ритм заложен у нас на самом базовом уровне в генах и, естественно, передается по наследству.
Сверим часы
— Что сейчас самое важное для ученых, занятых хрономедициной? Мы поняли, что именно «тикает» и отмеряет время внутри нас?
— Сегодня огромная часть научных работ посвящена исследованию недавно открытых «генов биоритмов». Именно за эти работы дали Нобелевскую премию американцам Джеффри Холлу, Майклу Росбашу и Майклу Янгу, обосновавшим молекулярный механизм биологических ритмов. Они изучали так называемые циркадианные ритмы с точки зрения молекулярных основ. Первое открытие было сделано в 1994‑м, и с тех пор ученые постепенно раскрывают все цепочку молекулярных превращений, связанных с работой циркадианных ритмов.
— Так что же мы знаем?
— Нам известно, что есть некий ген PER, который кодирует циркадианные ритмы, он синтезируется в цитоплазме клетки. Долгое время было непонятно, как он из цитоплазмы попадает в ядро. Затем открыли другой ген TIM, который как раз помогает это сделать. Третье открытие связано с белком DBT: он регулирует накопление гена PER в ядре. Если сильно упростить весь механизм, то окажется, что у нас в ядре постепенно накапливается ген PER, а затем он исчезает. Это повторяется в режиме циркадианного ритма. Сегодня огромная часть научных работ посвящена исследованию именно этих генов, очень интересные работы есть и в России.
На самом деле Нобелевская премия стала признанием не только конкретной работы американских коллег, но и усилий всего научного сообщества хронобиологов. То, что циркадианные ритмы эндогенны, то есть «зашиты» в нас очень глубоко, на генетическом уровне, было известно давно. А о первостепенном значении их у нас в стране еще в 1970‑е говорили академики Николай Агаджанян и Владимир Анисимов, которые описывали изменения на генетическом уровне. А сам термин «хронобиология» ввел мой учитель, знаменитый американский ученый Франц Халберг, который на протяжении 35 лет приезжал в Россию на все конференции по хронобиологии.