Естественный ритм биологических часов можно использовать для улучшения текущих методов лечения, чтобы отсрочить начало хронических заболеваний легких.
Ученые из Манчестерского университета обнаружили в легких ритмический защитный путь, контролируемый часами нашего тела, который необходим для борьбы с ежедневным воздействием токсинов и загрязняющих веществ.
Внутренние биологические таймеры (циркадные часы) присутствуют почти во всех живых существах, управляющих различными процессами, такими как циклы сна / бодрствования у людей и движение листьев у растений. У млекопитающих, в том числе человека, циркадные часы находятся в большинстве клеток и тканей тела и регулируют суточные ритмы нашей физиологии.
Новаторские результаты исследовательской группы, которые публикуются в Genes & Разработчики впервые обнаружили, что циркадные часы в легких мыши ритмично включают и выключают гены, контролирующие путь антиоксидантной защиты. Этот 24-часовой ритм позволяет легким предвидеть и противостоять ежедневному воздействию загрязнителей.
Исследованием руководил доктор Цин-Цзюнь Мэн из Манчестерского университета, который также является научным сотрудником Совета медицинских исследований (MRC). Он изучал биологические часы в течение нескольких лет и был награжден премией MRC Career Development Award за установление взаимосвязи между нарушением циркадных ритмов и восприимчивостью к заболеваниям человека, особенно тем, которые связаны с пожилым возрастом.
Доктор Мэн сказал: "Мы использовали модель на мышах, которая имитирует фиброз легких у человека, и обнаружили, что окислительная и фиброзная нагрузка, доставляемая в легкие во время ночной фазы (когда мыши активны), вызывает более серьезные повреждения легких, чем та же самая стимуляция, проводимая в течение дня, которая возникает у мышей. фаза покоя."
Это означает, что ритм этих легочных часов указывает на более подходящее время дня для введения лекарств пациентам, страдающим оксидативными / фиброзными заболеваниями, такими как фиброз легких, астма, хроническая обструктивная болезнь легких.
Доктор Менг продолжил: "Наши результаты показывают, что своевременное введение антиоксидантного соединения сульфорафана эффективно ослабляет тяжесть фиброза легких в этой модели мышей."
Другими словами, исследования показывают, что прием лекарств от оксидативных и фиброзных заболеваний в соответствии с легочными часами может повысить их эффективность, что позволит снизить дозировку и, следовательно, уменьшить побочные эффекты.
Доктор Ваня Пекович-Воган, входивший в исследовательскую группу университета, сказал: "Это исследование является первым, показывающим, что функционирующие часы в легких необходимы для поддержания защитной функции тканей от окислительного стресса и фиброзных проблем. Мы предполагаем сценарий, при котором хроническое нарушение ритма (e.грамм., во время старения или сменной работы) может нарушить временную координацию антиоксидантного пути, способствуя развитию заболеваний человека."
Это последнее исследование является частью продолжающегося исследования, которое изучает, как хроническое нарушение работы часов тела из-за изменений, таких как старение или сменная работа, способствует ряду состояний, таких как остеоартрит, сердечно-сосудистые заболевания, рак груди и расстройство настроения.
Доктор Мэн сказал: "Наш следующий шаг – проверить нашу теорию о том, что аналогичная ритмическая активность пути антиоксидантной защиты также действует в легких человека. Это позволит нам перевести наши результаты и определить правильное время для лечения хронических заболеваний легких, которые, как известно, связаны с окислительным стрессом.
"При финансовой поддержке MRC Fellowship Partnership Award мы объединились с GlaxoSmithKline, чтобы изучить потенциал использования механизмов биологических часов для повышения эффективности существующих антиоксидантных соединений при заболеваниях. Выбор времени для доставки лекарств – так называемая «хронотерапия» или «хронофармакология» – уже продемонстрировал клиническую пользу при лечении рака и артрита," он сказал.
Профессор Стюарт Фэрроу, директор отделения респираторной терапии в GSK (который также является промышленным партнером доктора Менга по программе MRC Fellowship Partnership Award), прокомментировал: "Хронические заболевания легких являются распространенными и изнурительными, и по-прежнему остаются важной областью неудовлетворенных медицинских потребностей. Это захватывающее новое исследование показывает возможность использовать биологические часы, чтобы принести ценную пользу пациентам."