Биологические часы сна человека

​ ​


​Choi et al.​к своему обычному ​клеток снижено .​присутствовать в некой ​, ​8 лет​им возможность выспаться, то быстрее всех ​старение эпидермиса), а у мышей, лишённых генов Period1/Period2, наоборот: количество неделящихся стволовых ​белки тоже. Каждый белок должен ​сайтов: ​Kawakami et al.​спать, а потом дать ​стволовых клеток (плюс рано начинается ​в себя и ​Информация получена с ​6 лет​некоторое время мешать ​неодинаково. У мышей, лишённых гена BMAL1, увеличено число покоящихся ​ещё жив. Внутренняя среда включает ​

​клик​Hayashino et al.​этих трёх линий ​

​деление стволовых клеток ​того, что этот организм ​Зарегистрируйтесь через один ​диабета 2 типа.​— AKR/J. Если годовалым мышам ​генов воздействует на ​организма (гомеостаз) — один из признаков ​Войти через соцсети​т.п.) повышают риск развития ​линии DBA/2J, а меньше всего ​

​Интересно, что работа разных ​

Часы в мозге

​• Потеря протеостаза. Постоянство внутренней среды ​Войти через соцсети​поддержанием сна (частые просыпания и ​в стадии REM-сна проводят мыши ​

​проявит себя.​.​RSS лента​полов сложности с ​спят. Больше всего времени ​перестанут эффективно обновляться, и тогда старение ​на функциях организма ​York Health Study. Annals of Epidemiology. , 883-889;​

​У людей обоих ​остальных, а AKR/J дольше всех ​преждевременно исчерпаться. Ткани различных органов ​может не сказаться ​Impaired Fasting Glucose: The Western New ​11 лет​темноте. Кроме того, пожилые C57BL/6 бодрствуют дольше ​часто, их способности могут ​

​доступность многих генов, а это не ​the Development of ​Meisinger et al.​менее активны в ​клетки делятся очень ​экспрессия. Итог: с возрастом изменяется ​is Associated with ​эффекта не нашли.​суток и всё ​после повреждений. Если же стволовые ​меняется и его ​• Lisa Rafalson, Richard P. Donahue, Saverio Stranges, Michael J. Lamonte, Jacek Dmochowski, et. al.. . Short Sleep Duration ​среднего возраста. У мужчин аналогичного ​в светлое время ​подобным слишком редко, организм медленно восстанавливается ​связь SIRT1, в результате чего ​Health Promotion (HIPOP-OHP) Study. BMC Public Health. , 129;​типа у женщин ​всё более активны ​дают начало себе ​возрастом снижается. Возможно, это даёт обратную ​

​Strategy for Occupational ​развития диабета 2 ​год) эти сумеречные животные ​важен. Если стволовые клетки ​циркадных ритмов. Их активность с ​Japan: the High-risk and Population ​(≥8ч) сон повышают вероятность ​(в возрасте примерно ​другие типы клеток. Баланс этот весьма ​BMAL1 и CLOCK. А они, как мы помним, участвуют в регуляции ​healthy workers in ​Слишком короткий (≤6 ч) или слишком длинный ​катаракта, а значит, почти пропадает зрение. Видимо, поэтому под старость ​клетки дифференцироваться в ​усиливает экспрессию генов ​developing diabetes in ​2 года​с возрастом развивается ​стволовых клеток. Они же регулируют, будут ли стволовые ​последовательность нуклеотидов). Деацетилаза гистонов SIRT1 ​

​quality and quantity, quality of life, and risk of ​Tuomilehto et al.​C57BL/6 чаще других ​баланс самообновления множества ​этой «обмотки» ослабевает, становится проще считывать ​• Hayashino Y., Fukuhara S., Suzukamo Y., Okamura T., Tanaka T., Ueshima H.; HIPOP-OHP Research group. . Relation between sleep ​14,8 ± 2,4 года​У грызунов линии ​клеток. Циркадные ритмы поддерживают ​гистонов, и когда плотность ​

​В течение беременности​Nilsson et al.​других.​• Истощение пула стволовых ​вырабатывается меньше), а деацетилирование гистонов, наоборот, усиливает (ДНК намотана вокруг ​Qui et al.​повышенной вероятностью диабета.​мышей линий C57BL/6, DBA/2J, AKR/J и некоторых ​митохондриях нарушен .​белков в итоге ​В течение беременности​сон связаны с ​

​— и по генотипу, и по фенотипу. Чаще всего используют ​ритмов. В частности, у мышей, лишённых гена BMAL1, энергетический обмен в ​гена (т.е. кодируемых этим геном ​Facco et al.​пробуждения и короткий ​внешне, так и внутренне ​зависит от циркадных ​вокруг него. Как правило, метилирование подавляет экспрессию ​метаболического синдрома.​У мужчин частые ​на друга как ​путь NAD+. Его работа напрямую ​его, либо деацетилировать гистоны ​со степенью риска ​12 лет​близких родственников. Они похожи друг ​процессах играет метаболический ​РНК), нужно либо метилировать ​Продолжительность сна связана ​Mallon et al.​в результате скрещиваний ​

​ролей в этих ​перевода в форму ​Одномоментное исследование​3 года​появились на свет ​клеток. Одну из главных ​(считывания информации, то есть её ​Hall et al.​Chaput et al.​букв . Грызуны одной линии ​энергии для большинства ​доступным для транскрипции ​развития диабета.​Продолжительность исследования​из цифр и ​

​служат основным источником ​

«Гены циркадных ритмов» и старение

​более или менее ​сон повышают риск ​Число участников​имеет своё обозначение ​и восстановления, и именно они ​ими белки. Чтобы сделать ген ​И слишком короткий, и слишком длинный ​Год​к термину «порода»), притом каждая линия ​проходят реакции окисления ​интенсивно образуются кодируемые ​18 лет​или даже диабета. Таблица из .​близко по смыслу ​

​• Работа митохондрий. В митохондриях постоянно ​состав генов, но и то, где, когда и насколько ​Yaggi et al.​развития метаболического синдрома ​нескольких линий (это понятие довольно ​• Распознавание питательных веществ.​генов. Важен не только ​6 лет​сон повышают риск ​Лабораторные мыши бывают ​

​факторы.​• Эпигенетические модификации различных ​Rafalson et al.​этих работах выявили, что и недосып, и слишком длинный ​ритмы .​контролируют циркадные транскрипционные ​работают теломеразы.​проявлением диабета.​статуса. Почти во всех ​тот факт, что Cry2 — ген, влияющий на циркадные ​

​к протеостазу, потому что её ​жизни: у них хуже ​сон связаны с ​возраста, пола и гормонального ​повествования о сне, если бы не ​ритмы, снижается и способность ​

​теломеры и, как следствие, более короткую продолжительность ​и частый дневной ​тысячи испытуемых разного ​имело значения для ​возрастом, когда нарушаются циркадные ​

​имеют более короткие ​Короткий ночной сон ​участие сотни и ​. Это бы не ​факторами (контролёрами синтеза РНК) PAR-bZip . То есть с ​дефицитом белка CLOCK ​10 лет​разное время принимали ​в жидкостях организма ​клетках печени, регулируется циркадными транскрипционными ​единую молекулу, называемую гетеродимером) . Видимо, поэтому мыши с ​Xu et al.​множеству исследований, в которых в ​и ионов натрия ​белков снижается. Часть процессов детоксикации, которые проходят в ​BMAL (они соединяются в ​риска диабета.​с перерывами) на обмен веществ. Сводная таблица по ​альдостерона — гормона, вызывающего задержку воды ​последствия неправильной укладки ​белками CLOCK и ​

​быть важным фактором ​сном (слишком короткий, слишком длинный и ​вырабатываются огромные количества ​обмена и нейтрализовать ​комплекса напрямую регулируется ​Кратковременный сон может ​ Таблица 1. Влияние проблем со ​соли в организме, т.к. у таких грызунов ​вещества и продукты ​ритмов. Экспрессия мРНК теломеразного ​10 лет​глюкозе (таб. 1).​зависит от содержания ​клеток обезвреживать чужеродные ​под названием TERT, зависит от циркадных ​
​Gangwisch et al.​и нетолерантности к ​артериальное давление. Оно особенно сильно ​С возрастом способность ​и их составляющих, в частности белка ​синдрома.​дислипидемии, диабета 2 типа ​ген Cry2 (криптохром-2), имеют аномально высокое ​протеостаз.​

​Активность комплексов теломераз ​повышенным риском метаболического ​исследований, депривация (ограничение времени) сна повышает вероятность ​артериальное давление. Мыши, у которых отсутствует ​в теле называется ​их старение.​сон ассоциируются с ​По данным эпидемиологических ​• Солевой обмен и ​должны быть «свёрнуты» определённым образом. Идеальное состояние белков ​мутации клеток и ​И слишком короткий, и слишком длинный ​C57BL/6.​• Межклеточная коммуникация.​определённой концентрации, а его молекулы ​делений теломеры сокращаются ​1 год​режиму возвращаются грызуны ​каждый раз немного ​от исчезновения. Перед тем как ​
​• Снижение активности теломераз. Теломеразы — это ферменты, которые не дают ​этом неважно: теряют мышечную массу, их спинки горбятся, число лимфоцитов в ​генома.​том числе работой ​и повышенную вероятность ​деление — признак раковой клетки.​нарушены последние, то пострадают и ​растёт и вероятность ​подчиняется циркадным ритмам. Если последние по ​• Изменение клеточного цикла. Клеточный цикл — чередование стадий роста ​Рисунок 3. Примеры проявлений старения ​примеров связи циркадных ​. Большинство их эффектов ​

​отдельных органов. Но ведь органы ​проявляется у них ​действуют по-разному: если «выключить» работу гена CLOCK, не затрагивая BMAL1, жизнь мышей претерпевает ​мышей — таких, которым методами генной ​BMAL1 (он же MOP3 ​Работа любого органа ​к депривации сна ​сна во время ​сна и бодрствования ​время эксперимента и ​по расписанию. Такой искусственный режим ​молодым) нужно было в ​провели в 2005 ​сильнее, чем у молодых, да и внимание ​11 мужчин возрастом ​само старение, вопрос.​сонливость, возникающая даже тогда, когда человек определённо ​и бодрствования.​при бодрствовании. То есть пожилые, конечно, бодрствуют, но внимательность и ​отражается на интеллекте), что показано в ​нейроны SCN дегенерируют. Изменяется и структура ​представлена на графиках.​синхронизировать, если имитировать сигналы ​время — фактически, синхронизирует их. Кстати, то же можно ​ядро гипоталамуса. Оно «следит» за тем, чтобы сигналы от ​Рисунок 1. Влияние супрахиазматического ядра ​от кислорода, которого в тот ​управлять, но вряд ли ​подобие «гена сна», что описано в ​

​Как показывает практика, механизмы смены сна ​старения, питания и продолжительности ​рассмотрим общие проблемы ​отдельных органов, клеток и генов.​зависит от биоритмов ​телом, циклично, и одни циклы ​отрывки повторяются. Каждые несколько часов ​теломеры. Приблизительно после 50 ​такого удвоения хромосомы ​центру этих хромосом ​животных.​
​недель. Выглядят они при ​на SIRT6, а значит, и на стабильность ​это NAD-зависимая деацетилаза). Он руководит в ​повышенное число мутаций ​делать. А ведь бесконтрольное ​ритмов. Поэтому если будут ​клеток возрастает, а с ней ​не случайна. Распорядок жизни клеток ​виде нумерованного списка.​циркадным ритмом» .​Вот один из ​посмотреть на то, что делают «гены циркадных ритмов» на клеточном уровне ​Изменения, описанные выше, происходят на уровне ​

​дикого типа, а преждевременное старение ​

​BMAL1 и CLOCK ​с помощью нокаутных ​тела вообще. Среди таких генов ​, рисунок адаптирован​проявляется сильнее (тёмно-серая линия). Молодые более устойчивы ​лишению сна , а также эффективность ​Рисунок 2. Субъективное восприятие качества ​из другой группы. Нетрудно догадаться, что молодые во ​150 минут, притом делать это ​группам участников-мужчин (опять пожилым и ​такой же длительностью ​ощущение сонливости было ​

​21–31 год и ​обычного процесса старения. Впрочем, так ли неизбежно ​быть связана старческая ​мозговых регуляторов сна ​острые пики активности ​этой активности напрямую ​выяснилось, что с возрастом ​того же человека ​тканей человека, можно эти культуры ​и то же ​центральному ритму, который задаёт супрахиазматическое ​планеты — «Прообраз биологических часов» . — Ред.​организмам не умирать ​сне можно будет ​У дрозофил нашли ​
​Следите за обновлениями!​здоровой жизни, связь сна и ​В этом цикле ​поведения, и на уровне ​молодеет!), его ход напрямую ​яйцеклетку. Большинство процессов, происходящих с нашим ​длительности, и все эти ​

​от повреждения защищают ​

​удвоиться. Но из-за особенностей механизма ​«осмысленные» гены ближе к ​признаки, характерные для старых ​быстро — в возрасте четырёх ​оказывают прямое воздействие ​(по роду деятельности ​хорошего не сулит. Нестабильность генома означает ​не стоит это ​реакций, обеспечивающих проявление циркадных ​результате старения) сбиваются, вероятность несвоевременного деления ​частотой, и эта частота ​в тексте в ​обменом веществ и ​категорий (рис. 3).​очередь разворачивается там. Поэтому имеет смысл ​

​развитии катаракты .​на 15% короче, чем у животных ​генов.​выявлены в исследованиях ​частях мозга и ​(тёмно-серые закрашенные области).​чувствовать сонливость, и субъективно она ​время 40-часового эксперимента по ​высыпались.​группы более эффективен, чем у испытуемых ​75 минут, то бодрствовать по ​2 (закрашенные серым области). В нём двум ​Другой эксперимент с ​(рис. 2). У пожилых субъективное ​12 мужчин возрастом ​

​какими-то конкретными патологиями, это просто часть ​эффективность сна снижена. С этим может ​хороши, как раньше. Вероятно, причина этого — постепенное ухудшение работы ​у людей исчезают ​с возрастом (и степень снижения ​здоровых пожилых людей ​клеток одного и ​несколько образцов различных ​клеткам в одно ​типов тканей подчиняется ​для тогдашних обитателей ​назад) циркадные ритмы помогали ​тому, что потребностью во ​— «„Проснись!“ — „Усни…“ — „Проснись!“ — „Усни…“ — „Проснись!“» . — Ред.​анабиоза.​долголетию и продлению ​жизни».​и на уровне ​не назовёшь (ведь никто не ​организм женщины вырабатывает ​на отрывки разной ​повреждение генов, а с ним ​времени их гены ​

Сон и метаболизм

​поделиться, её хромосомы должны ​хромосом и защищающим ​этим ухудшается иммунитет. Вновь мы видим ​SIRT6 умирают очень ​CLOCK . В свою очередь, изменения их активности ​

​противостоят. Это, например, действие белка SIRT6 ​в клетке ничего ​делиться, хотя ей уже ​клеточного цикла, зависят от ферментативных ​дня или в ​делятся с неодинаковой ​проявлений дано ниже ​веществ в целом: «Найдена связь между ​одной из нескольких ​всегда в первую ​структуры кожи и ​грызунов без CLOCK ​одного или нескольких ​

​, . Эти гены были ​

​экспрессируется ряд генов, малоактивных в других ​

​(светло-серые закрашенные области) более эффективен, чем сон пожилых ​

​эпизодов сна . Пожилые раньше начинают ​

​пожилых мужчин во ​

​себя лучше, чем пожилые, потому что лучше ​

​людей одной возрастной ​

​то спать по ​представлены на рисунке ​заметнее .​спали 40 часов ​

​вынужденный пропуск сна. Это показали эксперименты, в ходе которых ​

​сна не вызвано ​

​сравнению с молодыми ​

​них не так ​

​к тому, что со временем ​коры значительно падает ​посмертных срезов мозга ​культур различных типов ​организма: выращивая в культурах ​систем приходили к ​

​различных клеток организма. Функционирование клеток всех ​

​стало аномально много ​

​Есть предположение, что изначально (много миллионов лет ​может привести к ​объяснить даже детям ​с пренебрежимым старением, осветим темы (эпи)генетики старения и ​организмов, научные подходы к ​

​спецпроекта «биомолекулы» для фонда «Наука за продление ​

​и бодрствования. Доказательства этому находятся ​

​организма периодическим процессом ​

​ложимся спать. Каждые четыре недели ​

​Новая неделя, новый день, новый год. Время жизни разбито ​

​настолько, что фактически исчезают. После этого начинается ​

​укорачиваются на концах. До поры до ​клетке приходит пора ​укорачиваться теломерам — бессмысленным фрагментам ДНК, находящимся на концах ​крови снижается, а вместе с ​

​Мыши с недостатком ​

​белков BMAL1 и ​

​злокачественного перерождения клетки. Конечно, существует ряд механизмов, которые геномной нестабильности ​• Нестабильность генома. Непостоянный состав ДНК ​первые. Например, клетка может начать ​

​образования опухолей . Биохимические процессы, контролирующие смену стадий ​

​какой-то причине (например, из-за ненормированного рабочего ​

​и деления клетки. Разные типы клеток ​на клеточном уровне. Подробное объяснение этих ​ритмов с обменом ​можно причислить к ​

​состоят из клеток, и настоящий экшен ​

​только в изменении ​

​менее глобальные изменения. Средний срок жизни ​

​инженерии нарушили работу ​

​и ARNT3), CLOCK и NPAS2 ​— это, в конечном счёте, работа его генов. Наши «внутренние часы» — не исключение. В супрахиазматическом ядре ​(светло-серая линия). Кроме того, субъективно сон молодых ​

​эксперимента с множеством ​

​у молодых и ​

​после него чувствовали ​должен был выявить, насколько сон у ​течение 40 часов ​

​году . Его результаты тоже ​

​из-за недосыпа падало ​

​61–70 лет не ​

​Кроме того, старые хуже переносят ​

Литература

​выспался. Судя по всему, возрастное падение качества ​У пожилых по ​скорость мышления у ​исследованиях фМРТ . Всё это приводит ​LC. Кроме того, активность лобных долей ​В ходе исследований ​SCN. Такая синхронизация активности ​

​сделать и вне ​нервной и эндокринной ​гипоталамуса на работу ​момент в атмосфере ​мы это когда-то увидим. — Ред.​

​статье «Бессонные ночи дрозофилы» . Чисто теоретически это ​


​и бодрствования можно ​

​жизни (обратимся к нутригеномике), расскажем про организмы ​

​старения клеток и ​Цикл статей, задуманных в рамках ​

Что-то пошло не так. Проверьте ваше интернет-соединение



​человека, в частности, от цикла сна ​завязаны на другие. И хотя старение ​

​нам хочется есть. Каждый вечер мы ​

​​