Збиті біогодинник викликають рак печінки

Алкоголь і переїдання є найпоширенішими способами отримати рак печінки. Але є ще й третій. Порушені циркадні ритми, зумовлені зміною робочого ритму або частими авіаперельотами, також сприяють розвитку цього небезпечного захворювання.
Чому зміна циклів сну і неспання мають таке негативний вплив на стан нашої печінки, досі було значною загадкою, але дослідження, опубліковане в журналі Cancer Cell Лонинг Фу і Девідом Муром Бейлоровского коледжу медицини в Техасі, проливає деяке світло на це питання.
До багатьох функцій печінки належить виготовлення жовчі – речовини, яка секретується в кишечник для розщеплення жирів. Одним з найважливіших компонентів жовчі є жовчна кислота – речовина, похідна від холестеролу. З попередніх досліджень на гризунах відомо, що порушення циркадних ритмів призводить перевиробництво печінкою цієї речовини. Крім того, відомо, що рак печінки часто з’являється у мишей, яких з допомогою генетичної модифікації позбавили кількох генів, які відповідають за пристосування організму до денним і нічним циклів. Саме це і наштовхнуло їх на думку, що існує залежність між раком печінки і перевиробництвом жовчної кислоти. Щоб глибше дослідити це питання, учені провели експеримент.
Разом з командою колег Фу і Мур досліджували мишей з порушенням денного і нічного циклів. 80 тварин, які досі жили в умовах 12 годин темряви і 12 годин світла, періодично порушували циркадний ритм, продовживши тривалість світлових періодів до 20 годин. Через три дні їм знову збили біологічний годинник, зменшивши тривалість темних періодів всього до 4 годин. Загалом циркадні збої тривали в них 30 тижнів. Зате контрольну групу з 110 мишей весь цей час тримали при постійному 12-годинному циклі.
Через 12 тижнів і знову через 30 тижнів дослідники вбили кількох гризунів, щоб проаналізувати їх печінку. Як виявилося, у печінці мишей з порушеним біоритму накопичилося багато жирів і вона була пошкоджена. Зокрема, в ній було занадто багато жовчної кислоти. Через 90 тижнів вчені повбивали всіх гризунів і проаналізували їх печінку. Як виявилося, аж в 9% тварин з порушенням циркадних ритмів розвинувся рак печінки. В жодної тварини з звичним біоритму його не виявили.
Можлива причина цих змін стала зрозумілою, коли вчені провели два наступних експерименту на генетично модифікованих мишах. У деяких тварин не вистачало гена, який бере участь у функціонуванні основного рецептора андростана (CAR) – молекули, яка бере участь у виведенні жовчної кислоти з організму. Цей ген активується, коли рівні стають занадто високими. Молекули CAR дозволяють тканин печінки відновлюватися, оскільки надлишок кислоти їх руйнує, сповільнюючи регенерацію. Однак неконтрольоване розмноження клітин, пов’язаних з регенерацією тканини, в свою чергу, також може бути причиною раку. В інших мишей Фу і Мура цікавив інший ген, пов’язаний з молекулою-рецептором FXR. Цей ген насамперед контролює виробництво жовчної кислоти.
У своєму експерименті дослідники встановили, що у мишей, у яких був відсутній ген, відповідальний за CAR, ні у тих, яким порушили циркадний ритм, ні тих, які входили до контрольної групи, не розвинувся рак печінки. У свою чергу, навіть у мишей з нормальним біоритму, але яким не вистачало гена, пов’язаного з FXR, в 30% випадків розвинувся рак печінки. У тих же, кому ще й порушили біоритм, він наступив аж у 60%. На основі цих результатів Фу і Мур прийшли до висновку, що розробка препарату, який однаково буде блокувати активність CAR, заважаючи неконтрольованої проліферації клітин, або активацію FXR, щоб зменшити виробництво жовчної кислоти, зможе врятувати людей, які часто змінюють ритм роботи або багато літають, від загрози отримати рак печінки.
The Economist