Исследователи обнаружили, что десинхронизация циркадных ритмов крыс вызвала изменения в мозге, которые оказали значительное влияние на аппетит и пищевое поведение. Результаты имеют важное значение для работников ночной смены, людей, страдающих сменой часовых поясов и людей с хроническими нарушениями сна.

Наш циркадный ритм — биологические часы организма — регулирует секрецию глюкокортикоидов, гормонов, выделяемых надпочечниками, которые регулируют многие физиологические функции, включая обмен веществ и аппетит. Известно, что глюкокортикоиды напрямую модулируют пептиды или нейропептиды в мозге, которые контролируют аппетит; некоторые из них являются орексигенными (повышают аппетит), а другие - анорексигенными (снижают аппетит). В организме человека основным глюкокортикоидом является кортизол, который считается «естественным стероидом» организма.

Новое исследование, проведенное исследователями из Бристольского университета, изучает, как «циркадная дисрегуляция» — нарушение биологических часов, часто связанное с ночными сменами или сменой часовых поясов — влияет на регуляцию мозгом гормонов, контролирующих голод.

Исследователи использовали крыс, у которых были удалены надпочечники, и разделили их на контрольную группу и группу с нарушением биоритмов. Контрольной группе вводили кортикостерон (крысиный эквивалент кортизола), который имитирует высвобождение гормона в зависимости от световых и темных сигналов во время нормального циркадного светового цикла. Группа лечения также получала кортикостерон, но его уровень не соответствовал сигналам света и темноты в течение 12 часов.

Исследователи обнаружили, что несовпадение между сигналами света и темноты привело к нарушению регуляции нейропептида Y (NPY), проминерального нейропептида, у крыс в группе с нарушением регуляции, заставляя их есть больше в неактивные периоды дня.

Крысы в ​​контрольной группе потребляли 88,4% суточной нормы калорий в активный период (т.е. «дневное время»), но только 11,6% в неактивный период («ночное время»). Напротив, крысы с нарушением биоритмов потребляли 53,8% ежедневного потребления калорий в течение неактивного периода без соответствующего увеличения активности, что равнялось тому, что экспериментальная группа потребляла на удивительные 460% больше калорий, чем контрольная группа в течение неактивного периода.

Исследователи также обнаружили значительные изменения в экспрессии генов в группе неактивного лечения. Они говорят, что их результаты показывают, что когда ежедневные уровни глюкокортикоидов не синхронизированы со световыми и темными сигналами, нейропептиды, которые влияют на аппетит, значительно нарушаются.

«Гормон надпочечников кортикостерон обычно секретируется в циркадном ритме и является основным фактором ежедневного контроля над пептидами мозга, которые регулируют аппетит», — сказал соавтор исследования Стаффорд Лайтман. «Более того, когда мы нарушаем нормальную связь кортикостерона с циркадным световым циклом, это вызывает нарушения регуляции генов и аппетита во время нормального периода сна животного».

Исследователи отметили, что, хотя масса тела крыс существенно не изменилась (что может быть связано с короткой пятидневной продолжительностью исследования), «значительные устойчивые изменения» в пищевом поведении были очевидны сразу и оставались постоянными на протяжении всего эксперимента.

Они говорят, что нейропептиды, обнаруженные в ходе исследования, могут стать в будущем лекарственными средствами для лечения расстройств пищевого поведения и ожирения. Кроме того, они дают несколько советов тем, кто пытается преодолеть ночную тягу к сладкому с помощью силы воли.

Бекки Конвей-Кэмпбелл, автор исследования, сказала: «Тем, кто работает в ночную смену в течение длительного времени, мы рекомендуем стараться поддерживать дневной свет, выполнять сердечно-сосудистые упражнения и принимать пищу в запланированное время. Однако более крупные факторы, которые вызывают повышенный аппетит. Информацию внутри мозга трудно преодолеть с помощью «дисциплины» или «рутины», поэтому в настоящее время мы разрабатываем исследования для оценки стратегий спасения и фармакологических препаратов. Мы надеемся, что наши результаты также дадут новое понимание того, как хронический стресс и нарушения сна способствуют чрезмерное потребление калорий».

Исследование было опубликовано в журнале Communications Biology.