Вы когда-нибудь задумывались, почему при некоторых заболеваниях, таких как артрит, состояние здоровья ухудшается в зимние месяцы? Можно списать это на холодную погоду, но новое исследование пришло к выводу, что на самом деле это может происходить по причине сезонных изменений экспрессии генов.
Исследование, проведенное под руководством ученых из Кембриджского университета (University of Cambridge) в Великобритании, показывает, что активность почти четверти наших генов меняется в зависимости от сезона, так как некоторые гены более активны в зимние месяцы, а другие гены более активны в летнее время.
Более того, исследователи также обнаружили, что сезонность активности генов, скорее всего, влияет на состав иммунных клеток в крови, в жировой ткани, или в жире.
Отчет об этом исследовании недавно был опубликован в журнале «Природные связи» (Nature Communications).
Автор исследования профессор Джон Тодд (John Todd), директор Лаборатории диабета и воспаления при Фонде исследований ювенального диабета/Велком Траста (Juvenile Diabetes Research Foundation /Wellcome Trus Diabetes and Inflammation Laboratory) с центром в Кембриджском институте медицинских исследований (Cambridge Institute for Medical Research) при Кембриджском университете, говорит, что сделанные из исследования выводы помогают объяснить, почему некоторые заболевания обостряются в зимние месяцы, а это может иметь важные последствия для лечения этих заболеваний.
В зимний период повышается уровень генов, которые связаны с сердечно-сосудистыми и аутоиммунными заболеваниями
Интернет-издание Medical News Today рассказывает, что профессор Тодд и его коллеги, прежде чем сделать свои выводы, проанализировал состав клеток и экспрессию генов в образцах крови и в образцах жировой ткани, которые были взяты у более чем 16 000 людей, проживающих в странах, расположенных в северном и южном полушариях, в том числе в Великобритании, в Исландии, в США, в Австралии и в Гамбии.
Исследователи обнаружили, что из 22 822 генов, которые были идентифицированы в образцах, активность 5 136 генов отличались в зависимости от времени года, когда эти образцы были взяты.
Кроме того, ученые обнаружили, что виды иммунных клеток, содержащихся в крови и в жировой ткани, также отличались в зависимости от того, когда были собраны образцы – в зимние или летние месяцы.
Например, в образцах крови, которые были взяты во время европейской зимы, ученые выявили более высокие уровни генов, связанных с сердечно-сосудистыми и аутоиммунными заболеваниями. Исследователи говорят, что этот факт может объяснить, почему сердечно-сосудистые и аутоиммунные заболевания, такие как диабет 1 типа и рассеянный склероз, обостряются в зимний период.
Автор исследования профессор Тодд говорит, что на самом деле это удивительное и полезное открытие, так как оно имеет отношение к тому, как влияние генов может помочь распознать и охарактеризовать предрасположенность диабету к 1 типа.
Профессор Тодд добавляет, что в некотором смысле это открытие помогает объяснить, почему так много заболеваний, начиная от болезней сердца и вплоть до психических заболеваний, обостряются в зимние месяцы. Хотя это вполне очевидно, но на самом деле ранее никто не оценивал степень, в какой происходят эти обострения. Поэтому последствия этого исследования могут быть очень серьезными, так как могут изменить отношение ученых к таким болезням, как диабет 1 типа, и даже изменить планы проведения научных исследований.
Исследователи определили сезонные различия экспрессии генов и различия клеточного состава во всех изученных популяциях, выявив противоположные образцы у тех, кто живет в северном и в южном полушарии. Однако у жителей Исландии эти сезонные закономерные колебания экспрессии генов оказались значительно слабее. Ученые говорят, что, вероятно, это можно объяснить тем, что в Исландии в летнее время день длиться почти 24 часа, а в зимний период почти 24 часа длится ночь.
Результаты исследования также показали, что увеличение иммунных клеток в крови людей, проживающих в Гамбии, коррелируется с сезоном дождей, который длится с июня по октябрь, то есть в сезон, когда наиболее распространены инфекционные заболевания, такие как малярия.
Один их авторов исследования доктор Крис Уоллес (Chris Wallace), также сотрудник Лаборатории диабета и воспаления, говорит, что ученые давно знают, что люди адаптируются к изменяющимся условиям. А новая работа позволяет предположить, что в экваториальных районах с меньшим количеством различных сезонов, чем в регионах на более высоких и более низких широтах с ярко выраженными различиями между сезонами, иммунная система человека адаптируется под совершенно другие сезонные колебания.
Возможное значение нового открытия для лечения и профилактики заболеваний
Во время исследования особый интерес ученых вызвал один ген ARNTL – ген, который был связан с подавлением воспаления у мышей.
Было установлено, что ген ARNTL менее активный в зимний период и более активный летом. Ученые предполагают, что если этот ген подавляет воспаление в организме человека, то люди, проживающие в северном полушарии, в зимний период будут переживать всплески воспалительных заболеваний, так как активность этого гена в зимний период понижена.
Таким образом, людям с воспалительными заболеваниями, которые в зимний период достигают своего «порога», ученые предлагают начинать принимать лекарственные препараты, снимающие воспаление, гораздо раньше, когда симптомы только начинают обостряться, так как в зимние месяцы это может привести к более эффективному лечению.
Исследователи также обнаружили, что некоторые гены, которые связанные с ответом на вакцины, более активны в зимний период, что позволяет предположить, что люди могут получить значительно больше пользы от вакцинации, если проводить ее в зимнее время, когда иммунная система готова отвечать.
Хотя ученые пока не в состоянии объяснить, что движет сезонными колебаниями экспрессии генов и клеточного состава, они предполагают, что это может происходить из-за различий в воздействии на организм человека дневного света и температуры окружающей среды.
Профессор Тодд говорит, что, независимо от причин, вполне понятно, что люди хотят помешать негативному влиянию «зимнего солнца», чтобы улучшить свое здоровье и благополучие.
Комментируя выводы, сделанные учеными, которые проводили исследование, профессор Майк Тернер (Mike Turner), руководитель отдела инфицирования и иммунобиологии в Велком Траст, говорит, что эта научная работа представила реальные доказательства, которые поддерживают популярное мнение, что мы здоровее в летние месяцы. Профессор Тернер добавляет, что сезонные колебания генов в этом смысле очень увлекательная находка. Активность многих наших генов, а также состав нашей крови и жировой ткани меняются в зависимости от сезона. Хотя по-прежнему неясно, какой механизм регулирует эти вариации, но одним из возможных реальных результатов исследования можно назвать то, что лечение некоторых заболеваний может оказаться более эффективным, если приспосабливать терапию к определенному сезону.
По материалам Medical News Today
Источник: