Naše tělesné hodiny nedostávají moc respektu.
Jistě, mluvíme o nich pořád: „Nejsem ranní člověk“ nebo „Jsem sooooo jetlagged.“ Obvykle je to však pouze konverzace nebo hraní biologické karty, pokud se cítíme zvlášť nefunkční.
Ale naše vnitřní hodiny se ve skutečnosti zdají být silnou silou, která nás udržuje zdravou. A teď, když tři američtí vědci v cirkadiánním rytmu v loňském roce získali Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu, její dopad na to, jak se cítíme a jak fungujeme, je v lékařské komunitě brát vážněji.
Tito vědci poukázali na to, že geny vázané na naše tělesné hodiny hrají rozhodující roli ve všem, od našich hormonálních hladin a tělesné teploty, přes naše spánkové cykly a dokonce i naše chování. Nyní se předpokládá, že 30 až 50 procent našich genů má aktivitu regulovanou cirkadiánními rytmy, včetně těch, které jsou součástí našeho imunitního systému.
"Existuje mnoho důkazů o tom, že stavy, jako jsou deprese, cukrovka, srdeční choroby a Alzheimerova choroba, mají vazbu na vaše tělo, " říká Rosemary Braun, odborná asistentka preventivního lékařství na Feinbergově lékařské fakultě severozápadní univerzity.
"Co kdybychom dokázali zjistit fyziologický čas člověka?"
Kolik jsi hodin?
Braun je součástí výzkumného týmu v Northwestern, který udělal velký první krok v tom právě. Ve studii nedávno zveřejněné ve sborníku Národní akademie věd vědci informovali o vývoji krevních testů, o nichž tvrdí, že dokážou odhalit, kolik času je v lidském těle.
Braun říká, že test s názvem TimeSignature může přijít do hodiny a půl od vyhodnocení biologického času člověka. Jedním z pravděpodobných výhod je to, že by to mohlo pomoci lékařům měřit s větší přesností, kdy by léčba - ať už jde o pilulku na krevní tlak nebo chemoterapii - byla nejúčinnější.
"Může být rozumnější vzít si lék najednou na rozdíl od jiného, " říká Ravi Allada, profesor neurobiologie na Northwestern's Weinberg College of Arts and Sciences a jeden ze spoluautorů studie. "A tento test by nás mohl vést při určování, kdy byste měli vzít tu pilulku."
Určením nejlepšího času na užívání léku lze použít nižší dávky, což může snížit riziko nežádoucích účinků.
Allada poznamenává, že s našimi vnitřními hodinami souvisí mnoho aspektů nemoci, například když během dne může být člověk nejvíce ohrožen srdečním infarktem nebo astmatickým záchvatem. Znovu opakuje Braunův názor o podezření na souvislost mezi narušenými hodinami těla a chronickými zdravotními problémy.
"Hodiny můžete považovat za dirigenta orchestru a všechno se musí stát ve vhodnou dobu, " říká Allada. "Ale pokud narušíš dirigenta, hudbu už nemáš."
Čtení genových vzorců
Myšlenka, že vzorky krve lze použít ke stanovení tělesného času člověka, není nová. Ale dříve by to vyžadovalo, aby osoba odebírala krev každou hodinu po většinu dne, což je nákladný a nepraktický proces.
Ale s TimeSignature je třeba odebrat krev pouze dvakrát za den a cílem je dostat ji na jeden vzorek. Jak tedy mohli vědci tento proces tak dramaticky zjednodušit?
Umělá inteligence.
Konkrétně odebíraly vzorky krve každé dvě hodiny od skupiny testovaných subjektů a tato data rozšířily o měření ze čtyř dalších studií. Poté napsali algoritmus, který počítači nasměroval, aby analyzoval 20 000 různých genů a hledal vzorce v načasování „genové exprese“ - když se DNA přemění na produkt, jako je protein. Nakonec byl stroj schopen zúžit počet na 41 genů, které nejsilněji vykazovaly genovou aktivitu v různých denních dobách. Z toho byla schopna korelovat denní dobu s aktivitou v těchto 41 markerech genové exprese.
"Měli jsme představu, že bychom mohli využít aktivitu v těchto genech a pracovat zpětně a být schopni odvodit, jakou denní dobu je ve vašem těle, " říká Braun.
Doposud byl TimeSignature používán pouze k testování zdravých subjektů. Analýzou vzorků krve bylo možné odvodit čas odběru krve.
Braun říká, že budoucí výzkum se zaměří na stanovení biologického času lidí, jejichž tělesné hodiny nejsou synchronizovány s reálným časem.
Kenneth Wright je ředitelem Sleep and Chronobiology Laboratory na University of Colorado, Boulder. Nebyl zapojen do studie, ale oceňuje potenciál testu.
"Být schopen přesně a snadno určit vnitřní cirkadiánní čas má důležitý význam pro stanovení cirkadiánního zdraví člověka a pro optimální načasování ošetření, " říká.
„Nová technika je pokrokem, “ dodává Wright, „ale je třeba otestovat, jak přesně dokáže předpovědět skutečné vnitřní biologické načasování lidí. Výsledky studie ukazují, že nová technika může předpovídat hodiny, po které byl vzorek odebrán, nikoli biologický čas osoby. “
Allada uznává, že může existovat odchylka mezi časem tělesných hodin a „časem nástěnných hodin“, ale říká, že u zdravých jedinců, které testovali, byla první z nich „blízkou aproximací“ druhé.
Předpovídání rizika
Zatímco Northwestern požádal o patent na skutečný krevní test TimeSignature, zpřístupnil algoritmus, který je za ním, k dispozici jiným vědcům. Braun říká, že je slibné, že test funguje v jiných venkovních laboratořích a že se ukázalo jako „robustní“ - odhad interního času jedince se nezdá být vyhoden náhodnými událostmi, jako je například zámořský let vícekrát časová pásma.
Tím se zvyšuje šance, že by se krevní test s tělesnými hodinami mohl jednoho dne stát standardní součástí každoroční prohlídky.
Allada věří, že s ohledem na souvislost mezi narušenými tělesnými hodinami a různými zdravotními podmínkami by mohl být test jednou použit k předpovídání toho, kdo by mohl mít vyšší riziko vzniku určitých chorob. To by mohlo být zvláště užitečné při léčbě stavů, jako je Alzheimerova choroba, kde příznaky obvykle nejsou patrné, dokud se onemocnění podstatně nezvýší.
"Pokud je něčí čas na cestě pryč od toho, co by mělo být, může to být predispozičním rizikovým faktorem pro nemoc, " říká Allada. "Hlavní pokrok je v tom, že je schopen měřit biologický proces, o kterém víme, že je důležitý, pokud jde o nemoci, a udělat to způsobem, který je praktický, aby někdo mohl jít do ordinace svého lékaře a nechat si odebrat krev a zjistit to." . “
