Всего несколько дней работы в ночную смену нарушают белковые ритмы, связанные с регуляцией уровня глюкозы в крови, энергетическим обменом и воспалением — процессами, которые могут влиять на развитие хронических метаболических состояний.
Результаты исследования, проведенного учеными из Университета штата Вашингтон и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, дают новые подсказки о том, почему работники ночной смены более склонны к диабету, ожирению и другим нарушениям обмена веществ.
«Есть процессы, связанные с главными биологическими часами в нашем мозгу, которые говорят, что день — это день, а ночь — это ночь, а также другие процессы, которые следуют ритмам, установленным в других частях тела, которые говорят, что ночь — это день, а день — это ночь», — сказал старший автор исследования профессор Ханс Ван Донген из Медицинского колледжа имени Элсона С. Флойда WSU. «Когда внутренние ритмы нарушаются, в организме возникает постоянный стресс, который, по нашему мнению, имеет долгосрочные последствия для здоровья».
Хотя необходимы дополнительные исследования, Ван Донген сказал, что исследование показывает, что эти нарушенные ритмы можно увидеть всего за три дня, что предполагает возможность раннего вмешательства для предотвращения диабета и ожирения. Такое вмешательство также может помочь снизить риск сердечных заболеваний и инсульта, который также повышен у работников ночной смены.
Исследование, опубликованное в журнале Proteome Research, включало контролируемый лабораторный эксперимент с добровольцами, которых поместили на смоделированные ночные или дневные смены в течение трех дней. После последней смены участников бодрствовали в течение 24 часов при постоянных условиях — освещении, температуре, позе и приеме пищи — чтобы измерить свои внутренние биологические ритмы без вмешательства внешних влияний.
Образцы крови, взятые через регулярные промежутки времени в течение 24 часов, анализировались для выявления белков, присутствующих в клетках иммунной системы крови. Ритмы некоторых белков тесно связаны с главными биологическими часами, которые поддерживают 24-часовой ритм тела. Главные часы устойчивы к изменениям графика смен, поэтому эти белковые ритмы не сильно изменились в ответ на график ночных смен.
Однако ритмы большинства других белков существенно менялись у участников ночной смены по сравнению с участниками дневной смены.
Присмотревшись более внимательно к белкам, участвующим в регуляции уровня глюкозы, исследователи наблюдали почти полное изменение ритмов глюкозы у участников ночной смены. Они также обнаружили, что процессы, связанные с выработкой и чувствительностью к инсулину, которые обычно работают вместе, чтобы поддерживать уровень глюкозы в пределах здорового диапазона, больше не синхронизировались у участников ночной смены. Исследователи заявили, что этот эффект может быть вызван регуляцией инсулина, пытающейся отменить изменения уровня глюкозы, вызванные графиком ночных смен. Они сказали, что на данный момент это может быть здоровой реакцией, поскольку изменение уровня глюкозы может повредить клетки и органы, но может быть проблематичным в долгосрочной перспективе.
«Мы показали, что действительно можем видеть разницу в молекулярных закономерностях между добровольцами с нормальным графиком и теми, график которого не соответствует их биологическим часам», — сказал соавтор исследования Джейсон МакДермотт. «Раньше эффекты этого смещения еще не были охарактеризованы на таком молекулярном уровне и таким контролируемым образом».
Следующим шагом исследователей станет изучение реальных рабочих, чтобы определить, вызывают ли ночные смены аналогичные изменения белка у работников, работающих посменно.
