«Рак печени растет во всем мире, и исследования на людях показали, что пациенты могут прогрессировать от жировой болезни печени до рака печени без каких-либо промежуточных стадий, таких как цирроз», — говорит Дэвид Мур, профессор молекулярной и клеточной биологии. который руководил исследованием с доцентом Лонинг Фу, оба в Бэйлоре. «Мы знали, что нам нужна модель на животных, чтобы изучить эту связь, и исследования в Fu Lab показали, что у мышей с хронической сменой часовых поясов развился рак печени, очень похожий на тот, который описан у людей с ожирением».Когда мы подвергаемся воздействию света, центральные циркадные часы нашего тела в мозгу сбрасываются. Когда мы постоянно путешествуем по разным часовым поясам, работаем в ночную смену или заставляем себя бодрствовать в обычное время сна, наши центральные часы хронически не работают. Это нарушение также распространяется на часы в других тканях, которые контролируются центральными часами.
Изменяя время включения и выключения света в ночное время каждую неделю, исследователи смоделировали эффекты хронической смены часовых поясов у нормальных мышей, которых кормили здоровой пищей. Они обнаружили, что мыши набирали вес и жир, и у них развилось жировое заболевание печени, которое прогрессировало до хронического воспаления и, в некоторых случаях, рака печени.
Мыши с нарушением биоритмов потеряли нормальный контроль над метаболизмом в печени. Это включало не только накопление жира, но и увеличение производства желчных кислот, которые вырабатываются печенью, чтобы помочь нам переваривать пищу. Более ранние исследования связывали высокий уровень желчных кислот с раком печени не только у мышей, но и у людей.
Исследователи обнаружили, что нарушение циркадных часов активирует два ядерных рецептора, которые помогают регулировать метаболизм желчных кислот в печени. Мыши с синдромом смены часовых поясов, лишенные рецептора под названием FXR, который поддерживает уровень желчной кислоты в печени в пределах нормального физиологического диапазона, имели более высокий уровень желчной кислоты и гораздо более высокий уровень рака печени. У мышей, лишенных рецептора CAR, который регулирует расщепление желчных кислот и, как известно, способствует развитию рака печени, опухолей печени не было.
У людей эти рецепторы работают аналогичным образом. Ученые Медицинского колледжа Бейлора напрямую не изучали смену часовых поясов у людей. Но есть доказательства того, что нарушение сна увеличивает риск ожирения и рака печени у людей, и они предполагают, что изменения образа жизни, вызывающие хроническую смену часовых поясов, также могут нарушить внутренний гомеостаз организма и увеличить риск рака печени у людей.
«Недавние исследования показали, что более 80 процентов населения США ведут образ жизни, который приводит к хроническим нарушениям режима сна», — говорит Лонинг Фу. «Это также достигло уровня эпидемии в других развитых странах, что связано с увеличением ожирения и риска рака печени».Ученые надеются продолжить свои исследования, чтобы дополнительно изучить, могут ли лекарства, взаимодействующие с ядерными рецепторами, помочь предотвратить смену часовых поясов, влияющую на уровень желчных кислот в печени, с конечной целью потенциально использовать их в качестве фармацевтических стратегий для предотвращения рака печени у людей.«Этот эксперимент позволил нам взять несколько потоков, которые уже существовали, и соединить их вместе, чтобы прийти к такому выводу», — говорит Мур. «Мы думаем, что большинство людей будут удивлены, узнав, что хронической смены часовых поясов достаточно, чтобы вызвать рак печени».
«Для нас наши результаты согласуются с тем, что мы уже знали об этих рецепторах, но они определенно показывают, что хроническое нарушение циркадных ритмов само по себе приводит к нарушению работы этих рецепторов», — добавляет Фу. «И поэтому поддержание внутреннего физиологического гомеостаза действительно важно для подавления опухоли печени».