Шнобелевская премия. Самые нелепые изобретения и не только - Яна Хлюстова

Хотя авторы работы и рассматривали силденафил как вероятное лекарство от джетлага для людей, соответствующие исследования никогда не проводились. Правда, в 2013 году Skyscanner — система для поиска авиабилетов — провела опрос среди своих пользователей. В анкетировании приняли участие около тысячи пассажиров сингапурских авиалиний — 11 % из них сообщили, что пробовали принимать «Виагру» как средство от джетлага, а 5 % заявили, что препарат действительно помог справиться со сменой часовых поясов. Это, однако, ни в коем случае не свидетельствует об эффективности силденафила, и ученые рекомендуют принимать синюю таблетку от джетлага лишь при соблюдении двух условий: вы хомяк, и вы летите с запада на восток.

Несмотря на эти неутешительные новости, давайте все же разберемся: существуют ли эффективные методы борьбы с джетлагом? А заодно и выясним, как именно наш организм регулирует биологические часы.

На первый вопрос в 2017 году довольно однозначно ответил Майкл Росбаш, лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине того года: «Нет никакой терапии или лекарства, которые по-настоящему помогали бы “перезагрузить” циркадные ритмы. Есть, конечно, препараты, которые рекомендуется принимать при джетлаге, но одним людям они помогают, другим — нет, так что я не могу сказать, что они эффективны. Лучшее, что можно сделать при джетлаге, — это спать». Его поддержал и Джеффри Холл, разделивший с Росбашем награду: «Мы не умеем “перезагружать” наши биологические часы. Циркадные ритмы человека приблизительно равны не 24 часам, а 24 часам 15 минутам. На эти 15 минут наш организм ежедневно перезагружает циркадные ритмы, — но не больше. Мы не можем справляться с разницей во времени между часовыми поясами. И неизвестно, как именно работает механизм “перезагрузки”».

Майкл Росбаш, Джеффри Холл и третий лауреат Майкл Янг удостоились Нобелевской премии 2017 года за «открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадным ритмом» — теми самыми биологическими часами. Однако первый кусочек генетического механизма циркадных ритмов обнаружили не они. Это в 1960–1970-х годах сделали Сеймур Бензер и Рональд Конопка, создавшие мутантных мушек-дрозофил с измененными циркадными ритмами: у одних — 28 часов, у других — 19 часов, а у третьих ритм вообще отсутствовал. У всех насекомых был поломан один и тот же ген — это значит, что в неизмененном состоянии он отвечал за поддержание нормального, 24-часового, суточного ритма. Ученые назвали ген per, — от слова “period”, «период». Следующий же шаг в изучении биологических часов сделали Росбаш, Холл и Янг.

Гены содержат в себе множество разной информации, в том числе и о строении белков. Для простоты можно сказать, что в генах записан «рецепт» их изготовления (то есть гены кодируют белки). Джеффри Холл и Майкл Росбаш исследовали отношения гена per с его белком PER и выяснили: ночью уровень белка достигает максимальной концентрации, после чего он блокирует работу собственного гена, прекращает синтез, а затем распадается в течение дня. Но чтобы «выключить» ген, белку надо проникнуть в ядро клетки — ведь именно там хранится генетический материал. Холл и Росбаш сумели показать, что ночью белок накапливается в ядре, но не смогли понять, как он туда попадает. Это сделал Майкл Янг — в 1994 году он открыл второй ген биологических часов под названием timeless (в переводе с английского — «безвременный»). В лаборатории Янга выяснили: цикл работы этого гена тоже равен 24 часам, а кодирует он белок TIM, который напрямую связывается с PER, помогает ему проникнуть в ядро и не дает разрушаться.

Этот механизм обратной связи и объясняет, как именно регулируются суточные колебания активности нашего организма. Конечно, есть множество других инструментов, которые вовлечены в работу биологических часов. Например, ген doubletime, также открытый Янгом, задерживает накапливание белка PER и отлаживает циркадные ритмы, чтобы они совпадали с естественным циклом смены дня и ночи; ген cry, который под воздействием света разрушает белок TIM, после чего разрушается и оставшийся без «напарника» PER, и многие другие. Эти открытия совершили переворот в понимании ключевых механизмов биологических часов человека.

Что же касается наиболее эффективного лекарства от джетлага (помимо сна) — тут мнения разнятся. Кто-то полагает, что лучше всего действует целенаправленная подготовка организма к предстоящей смене часовых поясов (а именно: постепенное изменение режима дня за несколько суток до поездки, попытка проспать большую часть перелета или, наоборот, устроить себе 24-часовой бессонный марафон); кто-то советует не есть тяжелой пищи, кто-то — выпить побольше алкоголя или, наоборот, не пить ничего кроме воды. Все подобные рекомендации, как правило, основаны на личном опыте человека — и необязательно, что они помогут вам. А некоторые советы могут ухудшить ваше самочувствие — сутки без сна еще никого не делали бодрее, а алкоголь вреден в любых дозах.

Очень часто для нормализации циркадных ритмов советуют принимать мелатонин — это гормон эпифиза, который контролирует наши биологические часы в ответ на изменение ритма освещения. Уровни мелатонина меняются в организме с периодичностью в 24–25 часов, достигая максимума между полуночью и восемью часами утра. Маленькие дети имеют самые большие количества мелатонина в крови, но с возрастом уровень сильно понижается. Поэтому младенцы спят очень много, а старики страдают от бессонницы.

Препараты на основе мелатонина разрешены не во всех странах: так, в Австралии их можно выписывать только людям старше 55 лет для восстановления режима сна, в США препараты на основе мелатонина запрещены в качестве лекарства и попадают в категорию биологически активных добавок, но использовать их в составе продуктов питания нельзя. Впрочем, препараты этого типа изучены довольно хорошо, а результаты исследований опубликованы в сотнях научных статей. Ученые заключили, что мелатонин заметно увеличивает время сна у людей старше 55 лет, помогает им заснуть, не вызывает побочных эффектов и привыкания. В обзоре о работе в ночную смену ученым удалось найти лишь слабые подтверждения того, что мелатонин увеличивает продолжительность дневного сна. А вот для борьбы с джетлагом он действительно оказался очень эффективным — правда, этот вывод сделан на основании всего восьми исследований.

Так что мелатонин, хотя и работает, чудес не обещает: он может помочь вам уснуть пораньше и перенастроить режим дня под другой часовой пояс, но победить недосып — увы, нет. Кстати, если вы не хотите принимать сам препарат, попробуйте есть бананы, виноград или другую растительную пищу перед сном: мелатонин содержится во многих продуктах, хотя, конечно, и не в таких количествах, как в лекарстве. И помните про рецепторы на сетчатке глаза: когда вокруг светло, мелатонин вырабатывается в меньшем количестве, поэтому плотные шторы действительно помогут уснуть.

Вместе с Патрисией Агостино, Сантьяго Плано и Диего Голомбеком лауреатами Шнобелевской премии 2007 года стали: