Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе обнаружили, что циркадные ритмы плода синхронизируются с циклом активности и отдыха матери в течение третьего триместра беременности. Это происходит еще до того, как плод начинает воспринимать свет. У людей и большинства других организмов есть внутренние биологические часы, отслеживающие суточный цикл смены дня и ночи. Эти часы помогают регулировать сон, обмен веществ и другие важные функции.
Когда ритмы нарушаются (из-за смены часовых поясов, недосыпа или нерегулярного графика), человек может страдать от долгосрочных негативных последствий для здоровья. Ученые давно задавались вопросом, когда у млекопитающих запускаются циркадные ритмы и синхронизируются с местным временем? Новое исследование дает ответ.
Исследователи проводили эксперименты на генетически модифицированных мышах, у которых люминесцентный белок (тот же, что заставляет светлячков светиться) был прикреплен к часовому белку. Когда самец с этим белком спаривался с обычной (не модифицированной) самкой, меченый белок появлялся в развивающихся плодах, но отсутствовал в тканях матери.
Беременным мышам давали питьевую воду с добавлением химического вещества, которое взаимодействует с этим белком, производя свет. Всякий раз, когда часовой белок был активен у плодов, они начинали светиться. Исследователи регистрировали свечение с помощью высокочувствительных камер.
«Мы обнаружили четкие суточные ритмы у детенышей, которые синхронизировались с циклом активности и отдыха матери в течение последней недели беременности, что соответствует третьему триместру у людей. Это говорит о том, что механизмы биологических часов формируются на ранних этапах развития и получают сигналы синхронизации от матери позже», — сказал Нихил Локеш, автор исследования.
Исследователи также обнаружили, что циркадная синхронизация совпадает с моментом, когда глюкокортикоидные гормоны от матери проходят через плаценту. Эти связанные со стрессом гормоны обычно повышаются и понижаются в течение дня под контролем внутренних часов матери.
Синтетические глюкокортикоиды назначаются беременным женщинам с риском преждевременных родов, часто без учета времени суток. Авторы работы установили, что ежедневное введение этих стероидов матери ускоряет синхронизацию суточных ритмов у детенышей. Это может быть важно при рассмотрении того, как и когда врачи назначают лекарства.
Ранее ученые из University of Arizona выяснили, что нарушение циркадных ритмов связано с воспалением легких.