Фото: vancomycin.ru

Nature Communications: раскрыт механизм влияния биологических часов на здоровье легких

Ненормальный режим сна, например, у работников ночных смен, нарушает естественные биологические часы организма и связан с проблемами здоровья легких. Новое исследование ученых из Медицинского центра Рочестерского университета (URMC) показывает, как молекула биологических часов под названием REV-ERBa способствует рубцеванию легких, открывая новые потенциальные мишени для лекарств и лечения.

Легочный фиброз, или рубцевание легких, — это серьезное заболевание, при котором соединительная ткань накапливается в легких, уплотняя и делая их жесткими, что приводит к затруднению дыхания. Хотя лекарства могут облегчить симптомы фиброза легких, ни одно из них не может восстановить повреждения органа, вызванные этим заболеванием, которое иногда приводит к летальному исходу.

Исследование URMC, опубликованное в журнале Nature Communications, подтверждает ранее обнаруженную связь между биологическими часами (или циркадным ритмом) и заболеванием легких и раскрывает новый механизм, лежащий в основе этой связи. Авторы исследования показывают, что дефицит белка циркадного ритма REV-ERBa способствует рубцеванию легких у мышей, увеличивая производство коллагена, ключевого компонента соединительной ткани, и лизилоксидазы, которая стабилизирует соединительную ткань и делает ее более жесткой.

Команда под руководством доктора Ирфана Рахмана, профессора экологической медицины в URMC, обнаружила низкий уровень REV-ERBa и большое количество коллагена и лизилоксидазы в образцах легких пациентов с легочным фиброзом. Индукция повреждения легких у мышей дала аналогичный результат: снижение уровня REV-ERBa и повышение уровня коллагена, лизилоксидазы и других маркеров фиброза.

Экспрессия REV-ERBa, являясь белком циркадного ритма, обычно колеблется в течение дня, достигая пика в полдень и снижаясь до самого низкого уровня в полночь. Когда команда вызывала повреждение легких ночью, у мышей наблюдалось большее увеличение лизилоксидазы и коллагеновых белков, более обширное повреждение легких и более низкая выживаемость по сравнению с мышами, поврежденными утром.

Рахман отмечает, что это может быть актуально для работников, работающих в ночную смену, которые подвергаются воздействию раздражителей легких на работе.

«Работа в ночную смену обычно происходит в полночь, когда экспрессия REV-ERBa самая низкая. Наше исследование показывает, что в ночное время защита от легочного фиброза меньше из-за активации REV-ERBa», — поясняет ученый.

Когда команда вызвала повреждение легких у генетически модифицированных мышей, экспрессирующих низкий уровень REV-ERBa, у них наблюдались худшие результаты, которые, по-видимому, были опосредованы увеличением коллагена и лизилоксидазы. Через 15 дней после заражения гриппом А у этих мышей наблюдалась более выраженная даунрегуляция экспрессии генов коллагена и лизилоксидазы, более тяжелое заражение гриппом и более тяжелое повреждение легких по сравнению с мышами с нормальным уровнем REV-ERBa.

Активация REV-ERBa препаратом через 14 дней после повреждения легких у мышей с нормальным уровнем REV-ERBa несколько снижала экспрессию генов коллагена и лизилоксидазы и улучшала состояние легких мышей, хотя и незначительно. При тестировании в клеточных культурах препараты, активирующие REV-ERBa, оказывали антифибротическое действие.

«Препараты, активирующие REV-ERBa, могут служить потенциальными терапевтическими средствами, помогающими предотвратить фиброз и остановить процесс заболевания», — рассказывают специалисты.

Эксклюзивный перевод

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Плохой сон может увеличить показатели плохого здоровья мозга

165 Как показало недавнее исследование, слишком много или слишком мало сна связано с изменениями в …