Чрезмерное потребление пищи и нарушенный режим сна в течение праздничных дней могут расстроить биологические пищевые часы.
Ученым из Калифорнийского университета, США, удалось выявить некоторые детали молекулярного механизма функционирования пищевых часов.
Ритмические суточные процессы характерны как для простейших, одноклеточных, так и для высокоорганизованных живых существ.
Это значит, что для всех, даже самых сложных биологических периодических процессов должен существовать единый внутриклеточный механизм часов. Такие молекулярные часы в некотором роде напоминают механические, но значительно превосходят их по своей сложности. Частота колебаний маятника механических часов определяет периодичность их работы. Суточный цикл биологических часов задается цикличностью молекулярных процессов, протекающих в клетке.
Временные ритмы организма определяются циркадным (суточным) осциллятором (главные часы), который отслеживает время и согласует биологические ритмы, имеющие суточную периодичность. Главные часы имеются практически во всех формах жизни, от бактерии до человека. За последние десять лет открыто множество сфер их деятельности и идентифицированы несколько генов, цикличность работы которых связана с часами. Также установлено, что у млекопитающих циркадные ритмы контролируются участком головного мозга, называемыми супрахиазматическим ядром гипоталамуса и представляющим собой скопление нейронов.
Биологам известно, что, помимо главных часов, в человеческом теле имеются и другие, периферические часы. Они работают наряду с главными часами в течение всего дня, но отвечают за биологические ритмы различной длительности.
Связанные с режимом питания периферические пищевые часы не подчинены каким-то одним участкам мозга. Пищевые часы помогают телу перерабатывать большую часть того, что съедено. Они регулируют гены, которые вовлечены во все, от поглощения питательных веществ в кишечнике, до их диспергирования в крови. Пищевые часы настраиваются на привычный режим питания. Ещё до начала приема пищи организм обращается к одним генам и выключает другие, провоцируя приступы голода при приближении времени еды.
Хорошо известно, что при нарушении режима питания пищевые часы перенастраиваются. Так что, если человек ест в неподходящее время или в избыточном количестве, пищевые часы к этому адаптируются. Поэтому десинхронизация пищевых часов, то есть отсутствие адаптации, может быть связана с рядом хронических заболеваний, таких, как метаболический синдром, диабет и тучность.
Проведенные медиками из США опыты на мышах показали, что при нарушении режимов питания решающую роль в перенастройке пищевых часов играет белок протеинкиназы С (PKCy). У животных, в организме которых отсутствовал этот белок, не происходила перенастройка пищевых часов в ответ на изменение времени питания. Ученые установили, что при связывании молекулы PKCy с молекулой белка BMAL – одного из основных генов молекулярных часов — происходит её стабилизация, что и вызывает сдвиг в пищевых часах.
Это открытие со временем сможет облегчить лечение таких явлений, как синдром ночной еды, сбой времени при перелете и сменная работа.