Израильские ученые объяснили, почему предрассветные часы особенно опасны для нашего здоровья

Почему астма, сердечные приступы и другие заболевания часто обостряются ранним утром? Ученые из Института Вейцмана описали молекулярный механизм, ответственный за такую реакцию организма.

Известно, что в предутренние часы происходит постепенный переход от ночного поверхностного дыхания к нормальному дневному. Этот процесс в какой-то момент может привести к нехватке кислорода, особенно у больных астмой. Но молекулярный механизм, регулирующий дыхание в предутренние часы, до сих пор был неизвестен.

Его описали ученые из лаборатории профессора Гада Ашера из Института Вейцмана. В исследовании, опубликованном в журнале Cell Metabolism, ученые показали, как ключевой компонент наших циркадных часов – круглосуточных молекулярных часов, которые тикают в каждой клетке, регулирует реакцию организма на нехватку кислорода. Этот компонент меняется в течение дня и ночи, и влияет на время обострения заболеваний.

Наша способность ощущать и реагировать на нехватку кислорода так же важна для нас, как и воздух, которым мы дышим. Фактор гипоксии 1-альфа (HIF-1α) – ключевой белок, определяющий реакцию каждой клетки на недостаток кислорода. Пока кислорода много, белок остается нестабильным и быстро разрушается, но при нехватке кислорода он стабилизируется, накапливается и попадает в ядро клетки, где активирует множество генов, необходимых для ответа на нехватку кислорода.

Но оказалось, что HIF-1α – не единственный ключевой игрок. В новом исследовании, проведенном в лаборатории Ашера, команда обнаружила, что белок BMAL1, ключевой компонент наших циркадных часов, также играет важную роль в реакции организма на дефицит кислорода и необходим для стабилизации и активации белка HIF-1α. Возможно, BMAL1 – это не просто "усилитель", но играет независимую от HIF-1α роль в активации плана организма по борьбе с нехваткой кислорода. Эти новые данные могут объяснить, почему реакция организма на нехватку кислорода и его способность справляться с различными заболеваниями меняются в течение дня и ночи.

"Обнаруженный нами механизм, объединяющий оба белка, вероятно, является основным механизмом, с помощью которого млекопитающие справляются с нехваткой кислорода, – говорит Ашер. – Циркадные часы не только реагируют на нехватку кислорода, как было уже известно, но и активируют механизм организма, позволяющий справиться с нехваткой кислорода".