Американские и турецкие ученые обнаружили вариант гена, связанный с затрудненными засыпанием и пробуждением, которые наблюдаются у людей-«сов». Результаты работы опубликованы в журнале Cell.
Циклы дневной активности и сна (циркадианный ритм) находятся под управлением «внутренних часов» человека и обычно имеют примерно 24-часовую периодичность, связанную с режимом освещенности. У «сов» этот ритм происходит с задержкой по отношению к социальным нормам, что мешает им заснуть в желаемое время и затрудняет своевременное просыпание, приводит к дневной сонливости и зачастую мешает учебе, работе и другим жизненным задачам. Как правило, таким людям ставят диагноз синдрома задержки фазы сна (СЗФС), по оценкам, им страдают от 0,2 до 10 процентов населения Земли. Несколько генетических вариантов, связанных с этим расстройством, удавалось находить у членов отдельных семей, но универсальными они не были.
Чтобы изучить этот вопрос, сотрудники Рокфеллеровского и Корнелловского университетов пригласили для участия в эксперименте человека с подтвержденным клиническим диагнозом СЗФС и контрольного субъекта с нормальными циркадианными ритмами. Их попросили в течение двух недель жить в лаборатории без каких-либо источников информации о времени суток, есть и спать разрешалось в любое желаемое время, сообщает N+1.
Выяснилось, что у человека с СЗФС суточный цикл длился примерно на 30 минут дольше нормального. Сон у него наступал и заканчивался позже, чем у контрольного субъекта, то же самое наблюдалось в отношении суточных перемен температуры тела и выработки связанных с циркадианным ритмов гормонов, в первую очередь мелатонина. У людей с нормальными ритмами уровень мелатонина в среднем начинает возрастать в период с 21:00 до 22:00, а у наблюдаемого пациента — с 2:00 до 3:00.
Генетический анализ выявил у человека с СЗФС мутацию гена CRY1, который кодирует белок криптохром CRY1. Этот белок, чувствительный к свету синей части спектра регулирует работу «внутренних часов», подавляя активность их ключевых факторов транскрипции ARNTL (у других животных они называются Clock и Bmal1). Обнаруженная мутация гена повышала его сродство к ARNTL, усиливая их подавление и задерживая смену циклов сна и бодрствования, а также увеличивая их амплитуду.
Получив эти данные, ученые попросили членов семьи пациента пройти генетический анализ и выявили пять носителей аналогичной мутации CRY1. У всех них наблюдались хронические нарушения сна с признаками СЗФС.
После этого при содействии коллег из Университета Билкент в Анкаре исследователи обнаружили в турецких базах данных десятки людей с мутацией CRY1. Связавшись с этими людьми, ученые убедились, что наличие мутации четко связано с нарушениями сна, при этом у родственников без мутации их не наблюдается.
На последней стадии исследования ученые провели поиск мутантной формы CRY1 в крупных генетических базах данных. По их расчетам, она может встречаться примерно у каждого 75-го человека не-финского европейского происхождения.
Само по себе обнаружение «совиной» мутации не имеет практической пользы, отмечают исследователи, но оно может помочь в разработке фармакологического лечения СЗФС. В настоящее время научный коллектив планирует работу, посвященную влиянию CRY1 на обмен веществ, поскольку циркадианные ритмы регулируют не только сон, но и потребление пищи, уровни гормонов и метаболитов.
Ранее японские и американские ученые обнаружили гены, отвечающие за фазы медленного и быстрого сна. Для этого они вывели более 8000 мышей со спонтанными мутациями.
