Влітку наші імунні гени працюють інакше, ніж взимку.
Коли ми говоримо про біологічний годинник, то зазвичай маємо на увазі добові, або циркадні ритми, які залежать від зміни дня і ночі. Проте лише добовими ритмами наш біологічний годинник не вичерпується. Наприклад, є фізіологічні процеси, що підкоряються місячному циклу, і найвідоміший приклад, звичайно ж, це менструальний цикл.
Але є годинник з ще більшим періодом - у статті в Nature Communications група дослідників з Кембриджу пише про річний цикл активності деяких імунних генів. У лабораторії Джона Тодда (John Todd) деякий час займалися добовою активністю гена ARNTL, який пригнічує запальні процеси, і, як виявилося, в різний час доби він «активничає» по-різному - принаймні, у мишей. Одночасно дослідники брали участь у міжнародному проекті під назвою BABYDIET, метою якого було з'ясувати, як наявність або відсутність певних речовин у харчуванні впливає на розвиток дітей у перший рік життя. Для проекту протягом тривалого часу багато разів брали аналізи крові, так що врешті-решт виникла ідея перевірити, чи не змінюється активність гена ARNTL ще і в залежності від пори року.
І дійсно, у людей ARNTL був найбільш активний влітку, і найменш - взимку. Надалі виявилося, що 23% генів мають сезонну активність, причому серед них були і ті, про ритмічну активність яких давно відомо, так і ті, які досі ні в яких «годинникових механізмах» помічені не були. (Варто підкреслити, що 23% ставляться не взагалі до повного набору людських генів, а лише до деяких.) Причому якраз запальні гени найсильніше працюють взимку, тобто тоді, коли протизапальний ARNTL засинає.
Отримані результати порівняли з даними інших великих клінічних досліджень, що проходили в інших країнах. Виявилося, що ті ж гени у жителів Австралії працюють навпаки, що зрозуміло - адже в південній півкулі порівняно з північним зима і літо міняються місцями. З іншого боку, у жителів Ісландії сезонність в активності генів була неупорядкованою, нерегулярною - можливо, через полярні дні і ночі. А ось у тих, хто живе в африканській Гамбії, річний цикл генетичної активності прив'язаний до сезону дощів.
Чи тільки імунні гени і клітини відчувають пори року? Аналіз біопсій жирової тканини (тут автори роботи знову-таки скористалися матеріалом з іншого незалежного дослідження) показав, що сезонні зміни в генетичній активності є і тут, так що річний годинник, очевидно, працює в різних тканинах і органах.
Підвищена активність запальних генів в осінньо-зимовий час може бути попереджувальним заходом проти тих патогенів, які люблять холодні сезони. З іншого боку, атака інфекцій тут може бути первинною, а імунітет лише реагує на них, так що в результаті виходить своєрідний ритм. Яке з пояснень правильне, а яке - ні, ще належить з'ясувати. Поки що ми можемо з упевненістю зробити висновок, що сезонні хвороби супроводжуються сезонними ж перебудовами в нашому молекулярно-генетичному апараті, і що це слід було б враховувати в повсякденній медичній практиці. Наприклад, регулярне загострення хронічних захворювань, в тому числі і серцево-судинних, цілком може бути наслідком більшої активності запальних генів. Запалення, як відомо, погано позначається на стані судин, і виходить, що імунітет, готуючись до сезонної інфекційної атаки (або будучи спровокований такою атакою), тим самим шкодить іншим органам. Звичайно, багато хто на власному досвіді знає, як поліпшується і погіршується самопочуття залежно від пори року, але тепер, принаймні, зрозуміло, в якому напрямку слід працювати, щоб якось згладити таку неприємну сезонність нашої фізіології.