Rabujete v noci s oblibou ledničku? Pracujete střídavě v noci a ve dne? Pravděpodobně si zvyšujete míru rizika, že onemocníte rakovinou. Tak lze lapidárně shrnout dosavadní poznatky o vnitřních hodinách v lidském těle.
Výzkumem biorytmů u savců se zabývá také tým Aleny Sumové z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR v Praze. Nedávno zjistil, jak si měří čas buňky zažívacího traktu.
Orchestr hraje občas falešně Nárožní nebo věžní hodiny seřizuje na dálku jeden centrální „stroj“ napojený na superpřesné atomové hodiny. Podobně to probíhá v lidském těle.
Hlavní časomíra v mozku, shluk několika desítek tisíc neuronů, ovládá další hodinky, které „tikají“ v játrech, ledvinách, srdci a v mnoha dalších orgánech. Z jednoho místa v mozku jsou tak ovládány miliony buněk v těle. Centrální hodiny v hlavě se nastavují světlem, aby ladily se 24hodinovou periodou udávanou střídáním dne a noci.
Jenže jak vědci stále dokonalejšími metodami zkoumali „tikající“ orgány dostali se až na úroveň molekul a díky tomu odhalili další fakt. Prakticky každá buňka v těle si může generovat svůj rytmus. Není tedy tak stoprocentně závislá na signálech z ústředny.
Vysvětlení, proč neposlouchají svého časového gurua, lze hledat v evoluci. Pro přežití bylo patrně výhodné, když se buňky v játrech, srdci a jinde občas rozhodly řídit se po nějakou dobu vlastním rytmem.
Představme si lidský organismus jako orchestr, kde všechny nástroje hrají podle toho, jak jim určuje dirigent - časomíra v mozku. Orchestr hraje harmonicky. Ovšem ve chvíli, kdy se jednotlivé nástroje rozhodnou preludovat podle vlastních not, vydává orchestr nesourodou směs zvuků. Dlouho se taková kakofonie poslouchat nedá a uši tím jednoznačně trpí.
Pazvuky v koncertní síni jsou jistě nepříjemné. Ale zcela zanedbatelné ve srovnání s tím, jak neblaze na lidský organismus působí rozdíl mezi rytmem vysílaným časomírou v mozku a „tikáním“ hodinek v buňkách jednotlivých orgánů. Tato desynchronizace má pravděpodobně vážné důsledky na zdraví.
V současné době se nejvíce sleduje vztah nezvládnuté synchronizace k nádorovému bujení. Výzkum totiž ukázal, že molekulový mechanismus, který vytváří rytmy v buňkách, přímo zapíná geny odpovědné za buněčné dělení. Když se mechanismus naruší, ztrácí buňka časovou regulaci svého dělení. A jedna z teorií říká, že tato dezorientace může být příčinou nekontrolovaného dělení buněk.
Pravděpodobnost této hypotézy naznačuje výzkum ve Spojených státech zaměřený na zdravotní sestry, které sloužily nepravidelné směny - střídavě denní a noční. Dlouhodobé sledování jejich zdraví prokázalo významně vyšší přírůstek případů rakoviny prsu. Práce na střídavé směny je dokonce považována za potenciální příčinu, která způsobuje vznik rakovinného bujení buněk nebo mu napomáhá.
Rozkolísaný rytmus vnitřních hodinek má vliv také na srdce a cévní systém. Krevní tlak je totiž jiný ve dne než v noci a narušení této přirozené změny může být jednou z příčin kardiovaskulárních onemocnění.
Pokud rozdílný rytmus mezi hodinami v mozku a v buňkách našich orgánů vyvolává v těle disharmonii, která může spustit rakovinu nebo problémy se srdcem, stojí za to znát důvody, proč k desynchronizaci dochází. Vědecké týmy na celém světě se proto pustily do hledání. Objevily dvě hlavní příčiny.
Rytmus hodin v buňkách orgánů se může přenastavit ve chvíli, kdy člověk začne v noci něco pojídat. Dalším důvodem je střídavé noční a denní pracovní zatížení. Centrální hodiny v mozku však rytmus nezmění a vzniká zmíněná kakofonie
Do důkladnějšího objasnění těchto základních poznatků se pustil také tým Aleny Sumové z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR. „Společně s profesorem Jiřím Páchou jsme se zaměřili na zažívací trakt savců a zajímalo nás, zda i buňky ve střevu mají svoje hodiny,“ říká vedoucí týmu. Důkaz o jejich existenci podala rytmická aktivita genů (více viz grafika).
Vědci sledovali dvě skupiny potkanů. Jedna dostávala krmení podle libosti, druhá jen ve dne, tedy v době kdy potkani coby zvířata s noční aktivitou potravu normálně nepřijímají. Při tomto omezení doby příjmu potravy se hodiny ve střevě přetočily, znamenalo to, že se přizpůsobily změně v krmení.
Tým Aleny Sumové také zkoumal, jestli nejsou hodiny v buňkách v jednotlivých částech střeva nějakým způsobem časově propojené. Objevil cosi jako jízdní řád, podle kterého jsou střevní buňky časově řízeny tak, aby dokázaly plnit svou funkci ve správnou denní dobu ve vztahu k příjmu potravy.
Pilulka to nespraví Základní poznatky o propojení buněčných hodin s metabolismem organismu jednou dovolí s tímto mechanismem manipulovat a tak léčit některé závažné choroby zažívacího traktu.
Dočkáme se tedy někdy pilulky, kterou po nočním nájezdu na ledničku spolkneme, a budeme zase fit? Tato představa je podle Aleny Sumové mylná. Dosavadní výsledky výzkumu totiž dokazují, že biorytmy jsou řízeny tak složitým mechanismem, že pouhá pilulka jejich synchronizaci neupraví. Daleko účinnější a levnější je podle názoru fyzioložky žít v souladu s přírodou, dodržovat životosprávu a pravidelný spánkový režim.
***
Jízdní řád pro zažívání
Hodinky nemáme jen na ruce, ale také v hlavě. Vnitřní časomíra je součástí rozsáhlé sítě dalších měřičů času v těle člověka. Tým Aleny Sumové z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR zjišťoval, jak si svůj čas měří buňky v zažívacím traktu. Čeští vědci našli důkaz o genetickém mechanismu, který hodinky ve střevě spouští a zastavuje. Odhalili také cosi jako jízdní řád zažívacího traktu, podle kterého se v jednotlivých částech střeva aktivují buňky a připravují se na zpracování rozmělněné potravy ze žaludku.
