Циркадный ритм и иммунная система

Термин циркадный ритм был придуман для описания колебаний в функциях организма, наблюдаемых у человека в течение 24 часов. Функция циркадного ритма состоит в том, чтобы действовать как регулятор клеток и координировать внутренние физиологические и поведенческие процессы у человека.

Наука утверждает, что автономные ритмы должны согласовываться с суточным вращением Земли, чтобы регулировать циклы сна / бодрствования у людей в соответствии с изменениями света в окружающей среде. Исследования показывают, что циркадный ритм занимает центральное место в эволюции человека, позволяя нам адаптироваться и предвидеть изменения окружающей среды, такие как температура, радиация и доступность пищи.

Нарушение циркадных ритмов может вызвать целый ряд проблем, таких как нарушения циклов сна/бодрствования и расстройства настроения. Более того, нарушение циркадных ритмов увеличивает риск развития диабета или рака.

Циркадный ритм и иммунная система

Ученые из Швейцарии недавно опубликовали обзор, исследующий связь между циркадным ритмом и развитием таких заболеваний, как аллергия и сердечно-сосудистые заболевания, такие как сердечные приступы.

В статье, содержащей в основном исследования на мышах, было заявлено, что существует связь между иммунной системой и циркадным ритмом. В частности, исследования показали, что адаптивные иммунные реакции, посредством которых синтезируются специализированные иммунные клетки для борьбы с вторгающимися патогенами, регулируются циркадными часами.

На основании проведенных исследований высказывается предположение, что реакция организма на сигналы, например, гормоны и свет, влияет на сон и метаболические процессы, в том числе и на другие биологические активности. Ученые обнаружили, что циркадный ритм участвует в сердечных приступах, развитии атеросклеротических бляшек, инфекциях и токсинах, а также аллергиях.

Сердечный приступ (инфаркт)

Ученые обнаружили, что сердечные приступы происходят чаще и тяжелее утром, по сравнению с ночью. В исследованиях на животных у мышей обнаружили более высокие уровни моноцитов крови в дневное время. Эксперименты показали, что у мышей при росте количества моноцитов происходил и рост случаев инфарктов.

Атеросклероз

Иммунная система производит клетки, которые помогают защищать кровеносные сосуды от формирования бляшек при атеросклерозе. Исследования показали, что степень эффективности этих иммунных клеток в защите от бляшек зависит от циркадных ритмов CCR2 – хемокинового белка. Белок CCR2 обычно участвует в функционировании иммунной системы и воспалительных процессах.

При экспериментах с мышами обнаружили, что этот белок следует ежедневному ритму. В частности, он находится на самом высоком уровне в первой половине дня. Основываясь на его влиянии на иммунные клетки, было выявлено, что белок CCR2 контролирует белые кровяные клетки, участвующие в развитии атеросклероза.

Инфекции

Мыши, по-видимому, по-разному реагируют на паразитарные инфекции в зависимости от времени суток, в которое они подвергаются воздействию. Мыши реагировали на паразитарные инфекции Власоглавом (Trichuris muris) более быстро при воздействии паразитов утром по сравнению с вечером.

Токсины

Исследования на животных показали, что реакция организма на токсины может быть более активна во второй половине дня. Мыши, инфицированные бактериальным токсином, который вызывает воспаление легких, реагируют по-разному в зависимости от времени воздействия. При воздействии токсинов в дневное время во второй половине дня в брюшную полость, печень и селезенку поступало большее количество моноцитов, что приводило к лучшей способности бороться с бактериями, по сравнению с другими периодами суток.

Аллергия

Симптомы аллергии, как правило, хуже всего между полуночью и ранним утром. По-видимому, экспрессия тучных клеток и эозинофилов зависит от циркадных ритмов (при экспериментах на мышах).

Сепсис

Ученые обнаружили, что тяжесть инфекционного сепсиса может быть хуже в вечернее время по сравнению с утренним. Экспрессия клеточной адгезии и реакция нейтрофильной инфильтрации на липополисахаридный септический шок были более высокими в вечернее время суток. Это ухудшение идет параллельно с повышением риска смертности в этот период.

Подробнее о циркадном ритме

Подобная связь между иммунной системой и циркадным ритмом согласуется с аналогичными отношениями, обнаруженными между другими системами организма. Например, в рамках сердечно-сосудистой системы, ученые показали, что утром по сравнению с ночным временем люди имеют: более высокий сердечный ритм, более высокое кровяное давление, сужение сосудов, а также снижение парасимпатического тонуса и активности тромбоцитов.

Еще больше полезной информации о циркадном ритме можно прочитать в статьях:

1. Циркадный ритм: как настроить и улучшить ваш сон и здоровье

2. Бессонница: естественные возможности для нормализации сна

3. Нарушение циркадных ритмов с помощью ночного освещения передается по наследству

Источники информации

• Reddy, S., & Sharma, S. (2018). Физиология, Циркадный ритм. Источник.
• Scheiermann, C., Kunisaki, Y., & Frenette, P. S. (2014). Циркадный контроль иммунной системы. Источник
• Farhud, D., & Aryan, Z. (2018). Циркадный ритм, образ жизни и здоровье: повествовательный обзор. Источник.
• Thosar, S. S., Butler, M. P., & Shea, S. A. (2018). Роль циркадной системы в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Источник.
• Pick, R., He, W., Chen, C. S., & Scheiermann, C. (2019). Циркадный ритм и функции лейкоцитарных подмножеств. Тенденции развития иммунологии. Источник.