Многие лекарства в организме человека работают в соответствии с его циркадными или биологическими ритмами. А работу таких ритмов обеспечивают определенные гены.
К этому выводу пришли ученые из Пенсильванского университета. Из своего исследования они делают и вполне практический вывод: очень важно принимать лекарственные препараты в нужное время, иначе они просто не будут действовать.
По словам ведущего автора исследования профессора Джона Хогенеша (John Hogenesch), активные вещества, которые содержатся в лекарствах, могут иметь очень ограниченное время действия на определенные органы, пока те находятся в активном состоянии.
Как объясняют авторы, организм животных и человека живет по биологическим часам, которые настроены на определенный ритм. Этот ритм может быть 24-, 12- и восьмичасовым.
В своем исследовании на модели с мышами ученые показали, что работу органов регулируют гены, которые подчиняются циркадным ритмам.
Для этого они каждый час следили за работой генов в 12 органах мышей в течение нескольких суток. При этом они использовали метод временнóго анализа генной активности. Для этого они извлекали из печени мышей РНК. Собрав всю РНК, которая в данный момент времени образовалась в ткани, можно получить информацию, какие гены в ней работали. Чтобы определить всю РНК, извлеченную из ткани органов, ученые применили метод биологических микрочипов. Зонды, размещенные на подложке, связываются с различными видами РНК, и место реакции маркируется флуоресцентной меткой.
Как оказалось, печень работает в соответствии с 24-часовым ритмом. Наиболее активным этот орган становится ближе к полуночи. А вот надпочечники наиболее активны рано утром, около 6-ти часов.
Как выяснили ученые, 43% всех исследованных генов имеют привычный для человека 24-часовой ритм. А по подсчетам авторов, 56 из 100 наиболее употребляемых лекарств затрагивают работу генов, обеспечивающих циркадный ритм.
«До настоящего времени никто не задумывался о том, что те мишени, на которые действуют лекарства, имеют свои биологические ритмы. Поэтому очень немногие из лекарственных препаратов оценивались на предмет того, в какое время они будут работать наиболее эффективно, когда они будут активнее включаться в метаболизм, а когда будут сильнее проявляться их побочные эффекты», - говорит Хогенеш.
Статья о том, как лекарственные препараты подчиняются определенным ритмам, опубликована в последнем номере журнала PNAS.
