Už pasiekimus medicinos ir fiziologijos srityje šių metų Nobelio premija paskirta Jeffrey C. Hallui, Michaelui Rosbashui ir Michaelui W. Youngui už jų atrastus molekulinius mechanizmus. Šie biologiniai mechanizmai veikia genų pagrindu ir padeda žmonių biologiniam laikrodžiui prisitaikyti prie Žemės judėjimo (jo magnetinio lauko judėjimo).
Šie genų mechanizmai kontroliuoja biologinio laikrodžio „mechaniką". Biologinis laikrodis reguliuoja svarbias funkcijas, tokias kaip elgesys, hormonų lygis, miegas, kūno temperatūra ir medžiagų apykaita.
Atrastas genas, kuris, kaip J. C. Hallas ir M. Rosbashas nustatė, koduoja baltymą PER, kuris organizme kaupiasi naktį, o dieną suyra. Šio baltymo koncentracija svyruoja pagal 24 valandų ciklą (daugumai) ir yra sinchronizuota su cirkadiniu ritmu. Dar 1984 metais J. C. Hallas ir M. Rosbashas, dirbę Bostone, Masačusetso valstijoje, įsikūrusiame Brandeiso universitete, ir M. W. Youngas, dirbęs Rockefellerio universitete Niujorke, sugebėjo nustatyti cirkadinius ritmus lemiantį geną vaisinių muselių (drozofilų) organizme. J.C.Hallas ir M.Rosbashas nustatė, kad šis genas ir koduoja baltymą PER.
Pagaliau – būtent šie genai ir Baltymai Per0, Per2, Per3 paaiškina žmonių tipus, lemiančius ankstyvuosius žmones ir vėlyvuosius – Vyturius ir Pelėdas.
Plati PSO (Pasaulio Sveikatos organizacijos) finansuotų Cirkadinių ritmų tyrimų medžiaga parodė, kad „normaliųjų“ esama apie 50 proc. gyventojų, o kiti 30 proc. – Vyturiai arba Pelėdos. Likę –mišriojo paros ritmo (22, 24, 27, 29 valandos). Ir visą šitą įvairovę lemia keli genai. Dabar nustatyti pagrindiniai aštuoni genai, sintetinantys baltymus: PER2 – vyturio, PER3 – pelėdos. Jeigu tau teko ne pusiausvyra – pavyzdžiui, visi 8 PER 2 – šie genai, pajutę magnetinį lauką, tave pažadins 2 valandą ryte, O jei PER3 – pabusi 12-14 val. dienos, bet nė už ką neužmigsi iki pirmos nakties, nes kraujyje cirkuliuos gausybė veiklą ir aktyvumą skatinančių „neužmigdytų“ hormonų. Ir melaninas nepadės. Be abejo, genetiniai tyrimai miego srityje dar tik prasiseda.
Susiję miego sutrikimai
Padaryti tam tikri tyrimai rodo, kad kai kuriuos žmones veikia ne tik 24 valandų miego fazės sindromas, kai kurių paros laikotarpis buvo pratęstas arba sutrumpintas. Penktadaliui populiacijos jis figūruoja ties 22, 25, 27 ar net 29 val. Žmonės, turintys kitokių genų, eis miegoti vėliau ar anksčiau, nei paprastai visuomenė mano, ir tai jiems yra ir bus normalu.
Kai kuriems žmonėms gali būti abu sindromai – ir cikadinis sutrikimas, ir paros ilgumo jutimo. Žmonės taip pat turi ir kitų miego sutrikimų, kurių junginys pagilina problemas. Kai kurie turi miego apnėją, kuri trukdo gerai pailsėti net jų natūralaus miego metu. Kiti praneša apie neramių kojų sindromą ar kitų priežasčių prastos kokybės miegą. Šie žmonės paprastai reikalauja daugiau kaip aštuonių valandų miego per naktį, ilgas miegojimas juos gerai veikia.
Spektras žinomų genų plečiasi ARNTL1, NPAS2, PER3 ir NR1D1. „Science Advances“ nurodo dar vieną neseniai nustatytą geną. Buvo įrodyta, jog žmonės, kurie turi vos vieno nukleotido (geno „raidės“) mutaciją fabp7 gene, turi didesnį polinkį į miego sutrikimą, vadinamą suskaidytu (fragmentiniu) miegu.
Pasaulio medicina jau seniai tiria tokius nukrypimus ir juos vadina Vėluojančio miego fazės sutrikimais – DSPS. Tą lemia genai. Genų tyrimai tai galutinai patvirtino dar 2015 metais. Už tą svarų įrodymą esame dėkingi Nobelio premijos laureatams, nes atėjo laikas kalbėti ir pas mus spręsti gyventojų gyvenimo kokybės klausimus. Pasirodo, genai paveldimi, o vadinamas „pelėdų“ genas – dominuojantis (DSPS sindromas), apie 2030 m. mūsų tokių gali būti pusė.
Kas yra uždelsto miego fazės sutrikimas?
Vėluojantis miego fazės sutrikimas (DSPD), dar vadinamas uždelsto miego fazės sindromu (DSPS), yra neurologinis miego sutrikimas, kai žmogaus miego/pažadinimo ciklas yra atidėtas, atsižvelgiant į išorinį dienos/nakties ciklą. Žmonės su DSP paprastai užmiega vėlai naktį, dažnai priešaušryje valandomis (12-2 val.) ir pabunda vėlai ryte arba po pietų. Be to, pabrėžiamas ryškus negalėjimas užmigti anksčiau, taip, kaip dauguma užmiega. Dėl to daug žmonių su DSP medikų iki šiol buvo ženklinami kaip insomniacs, t.y. nemigos kamuojami. Bet toks asmuo paprastai neturėtų problemų nei su užmigimu nei pabudimu natūraliai, jei jo organizmas gyventų kitu ritmu.
Uždelstas miego-fazės sindromas (DSPS) yra paros ritmo suvokimo ir miego sutrikimas, kur asmens vidaus kūno laikrodis vėluoja, lyginant su daugumos suaugusiųjų, tipiško miego naktį ir pabudimo ryte, modeliu. Tokie žmonės kartais vadinamas nakties pelėdos. Jų laikas yra ne pasirinkimas, o genų darbo pasekmė.
Bet jei žmogus pakankamai pavargsta, ar jis neužmigs anksčiau? Kai kurie DSPD žmonės gali užmigti ir anksčiau, bet nebus atstatomi miego metu. Dauguma negali užmigti anksčiau, nesvarbu, kaip jie jaučiasi pavargę.
Kodėl kai kurie DSPD žmonės dažnai vėluoja į darbą? Daugelis DSPD žmonių miega labai gerai. Jų „nesuderinti kūno laikrodžiai“ taip „laiko“ miegą, kad jie gali neišgirsti žadintuvo, o organizmas pažadintas ryte neturi veiklą aktyvuojančių hormonų ir jie viską daro per lėtai. Jie gali būti pažadinti, bet jausis taip sunkiai, kad turės vėl sugrįžti į miegą. Vyturiai (ASP sindromas) panašiai jaučiasi vakare – jeigu pailgina vakarojimą, jie gali užmigti bet kur. Bet pabunda vis tiek anksti, net jei miegojo tik keletą valandų.
Socialinė žmonių grupių priešprieša
Daugelis žmonių, nepatiriančių DSPS, gali neigti problemos egzistavimą ir atsisako pripažinti, kad tiems kitiems, su DSPS, negali būti pritaikytas ritmas dirbti darbą nuo 8 iki 5. Tas neigimas dažnai skatina draugus ir artimuosius jaustis kaltais, nes, „normalieji“ teigdami, kad nėra tokio problema kaip DSP ir apkaltina DSP asmenį kad jis „tiesiog tingus“ arba jam trūksta valios. O vaikas gali būti traumuojamas psichologiškai. Pelėdžiukai pirmas pamokas „pramiega“, iš pirmųjų pamokų prasti pažangumo rodikliai.
Daugelis net nežino, kad toks sindromas egzistuoja, ir DSPS žmogaus gyvenimo patirtis yra gyvenimas kaip nuolatinė kova – keltis laiku, neužmigti ir atlikti būtinus veiksmus pagal jų, „normaliųjų“, darbo ar jų šeimos ritmą. Tokiam žmogui dažnai nesiseka mokykloje, ar jie net netenka darbo.
Tai gali turėti įtakos tokio žmogaus pasitikėjimui ir savivertei, gali sukelti socialinių problemų ir sveikatos klausimais (vyturių ir pelėdų ligų sąrašas skiriasi, pvz., visi pelėdos turi virškinimo sutrikimų).
Daugeliui DSP turinčių žmonių „pelėda“ modelis yra akivaizdus nuo pat vaikystės. Tėvai gali bausti, kad jų vaikai sektų visuotinai priimtinus miego ritmus, o mokyklose nesupranta ir todėl nenori padėti šiems vaikams. Tad šie vaikai dažnai nesugeba gerai mokytis mokykloje ir gali prarasti tikėjimą savimi. O tai kaip, suvokus, reikia vertinti darbo grafikus nuo aštuonių ir anksčiau?
Tai daro įtaką ir laikrodžio sukiojimams, kuomet dar labiau sutrinka ypač tų 30 procentų visuomenės žmonių prigimtinis cikadinis ritmas.
Jei asmuo ignoruoja savo vidinį laikrodį ir bando gyventi „normaliu“ grafiku, DSPS gali sukelti sunkumų galvoti aiškiai, trukdyti saugiam vairavimui, ir, apskritai, gerai veiklai. Laikui bėgant, tai gali gerokai sumažinti žmogaus produktyvumą ir pasitenkinimą gyvenimu, gali sukelti klinikinę depresiją ar kitų su stresu susijusių sveikatos problemų.
Ar įmanoma žmogų gydyti ar treniruoti?
Ilgu periodu (1984-2007 m.), dar iki genų tyrimo, medicinoje buvo galvojama, kad paveikus vyturius, pabudusius per anksti, migdomaisiais, o pelėdas vakare – melaninu, modafilinu, dar nuėmus mėlynuosius spindulius ir užžiebiant šviesas ryte, galimą vargšą nestandartinio Cirkadinio ritmo žmogų ištreniruoti iki „normalaus“. Prirašyta daug disertacijų. Deja, gydymų poveikis būdavo laikinas, po kurio laiko žmogus susirgdavo ir atkrisdavo į savo ritmą. Deja, mūsų šalies miego specialistai kol kas tyli, ar slepia šitą informaciją, nes ji politiškai nepatogi, pvz. dėl laikrodžių sukiojimo?
Nuo 2007 iki 2015 m. estafetę perėmė genų fizikai biologai ir nustatė genų struktūros įtaką, reaguojant į žemės sukimąsi. Vienas iš genų tyrėjų yra pasakęs apie DSPS maždaug taip: o jūs manote, kad įmanoma juodaodį paversti baltaodžiu ar atvirkščiai?
Belieka suprasti, kaip turi jaustis tas nuolat ne savo ritmu gyvenantis žmogus. Žmogus su kitu genų kodu jaučia nuolatinį ilgalaikį jetlag'o (perskridimų tarp kontinentų) poveikį.
Normalaus ciklo (genų struktūros 4Peg2/4Peg3) žmogus gali tai išbandyti. Poveikį galimą sulyginti su normalaus gyventojo būkle, jei šis nuolat gyventų su 6 valandų jetlag (neprimiegojimo režimu).
Kažkas sakė, kad tai buvo tarsi bandymas stumti riedulį į kalną visą savo gyvenimą. Tai yra maždaug tos pačios problemos, kurių būtų galima tikėtis, jei normalaus miego modelio suaugusysis priverstų save eiti miegoti vėlai vakare ir turėtų atsikelti vidury nakties nuolat. Tai kasdieninė kova, kuri ilgainiui gali sukelti depresiją ar fizines ligas.
Japonų mokslininkas M. Uchiyama pagal savo neseniai atlikto tyrimą paskelbė išvadą: „rezultatai rodo, kad dėl prastos kompensacinės funkcijos ryto miego praradimas DSP pacientams neleidžia chroniškai atstatyti prarastos miego fazės. Mūsų rezultatai suteikia reikšmę siekiant suprasti ne tik DSP patofiziologiją, bet ir biologinį pagrindą, kodėl kai kurie žmonės gali pakeisti savo miego tvarkaraštį lengvai pagal asmens ar socialinius reikalavimus, o kiti negali.“
Dar įdomiau, pasirodo Cirkadinio ritmo genų paveldėjime PER3 genas – dominuojantis ir esant dabartinei demografinei situacijai (po kokių trisdešimties metų) pelėdžiukai sudarys pusę populiacijos.
Sprendimai kitų šalių praktikoje
Yra nustatomas sąlyginai lankstus darbo grafikas. Pirmiausia, jis jau seniai taikomas JTO darbuotojams. Visų šalių JTO būstinėse darbuotojai darbe turi pasirodyti nuo 8 iki 10 val. ryte, ir pagal tai atitinkamai reguliuoti darbo pabaigą arba atidirbti papildomas valandas.
Jungtinėse Amerikos Valstijose 2010 metais priimtas įstatymas „Americans with Disabilities Act“ reikalauja, kad darbdaviai priimtų tinkamus gyvenimo reikalavimus darbuotojams, turintiems miego sutrikimų. DSPD atveju gali prireikti, kad darbdavys priimtų į darbo grafiką „nuo 9 iki 5“, bet leistų tai atlikti pagal slankų darbo grafiką [40]. Įstatyme „negalia“ apibrėžiama kaip „fizinis ar psichinis sutrikimas, kuris iš esmės riboja vieną ar daugiau pagrindinių gyvybės veiklų“, o 12102 straipsnio 2 dalies a punkte matyti, kad miegas yra „pagrindinė gyvenimo veikla“.
Panašiai darbo ritmą pradėjo analizuoti Danija, Suomija, Švedija. Kitose ES šalyse dar stagnacija. Dėl ritmo įtakos gyventojų sveikatai nesielvartaujama ir sėkmingai sukiojamas laikrodis. Tai tik rodo ES vadovų neišprusimą ir mokslo ignoravimą arba abejingumą žmonių sveikatai ir gyvenimo kokybei.
Mūsų šalies mokslininkai, dirbantys miego centruose, apsigynė disertacijas maždaug 2002 metais, iš esmės - apie miego treniravimą ir poveikį medikamentais, gal dėl to tyli, nes naujų tyrimų nebeatliko ir atsiliko?
Nuorodos:
1. ^ Boivin DB, James FO, Santo JB, Caliyurt O, Chalk C (2003). "Non-24-hour sleep–wake syndrome following a car accident". Neurology. 60 (11): 1841–1843. doi:10.1212/01.WNL.0000061482.24750.7C. PMID 12796546.
2. Jump up to: a b c American Academy of Sleep Medicine (2001). The International Classification of Sleep Disorders, Revised (ICSD-R) (PDF). ISBN 0-9657220-1-5. Archived from the original (PDF) on 26 July 2011.
3.
a. .
b. ^ Jump up to: a b "Delayed Sleep Phase Syndrome (DSPS)". Cleveland Clinic. Retrieved 13 March 2015.
4. Jump up to: a b Patke, Alina; Murphy, Patricia J.; Onat, Onur Emre; Krieger, Ana C.; Özçelik, Tayfun; Campbell, Scott S.; Young, Michael W. (2017-04-06). "Mutation of the Human Circadian Clock Gene CRY1 in Familial Delayed Sleep Phase Disorder". Cell. 169 (2): 203–215.e13. doi:10.1016/j.cell.2017.03.027. ISSN 1097-4172. PMC 5479574 . PMID 28388406.
5. Jump up ^ "Americans with Disabilities Act of 1990". Retrieved 2010-01-20.
6. Torpey, Elka (October 2015). "Careers for night owls and early birds". U.S. Bureau of Labor Statistics. Retrieved 2016-10-10.
7. https://en.wikipedia.org/wiki/Delayed_sleep_phase_disorder
8. Genetics of Circadian Rhythms https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4758938/
9. The brain, circadian rhythms, and clock genes https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc1114487/
10. Uchiyama M, Okawa M, Shibui K, et al. (1999). "Poor recovery sleep after sleep deprivation in delayed sleep phase syndrome". Psychiatry Clin. Neurosci. 53 (2): 195–197. doi:10.1046/j.1440-1819.1999.00481.x. PMID 10459687.
11. Genetics of circadian rhythms and mood spectrum disorders https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0924977x11001611
12. Human Circadian Rhythms PCR Array http://www.sabiosciences.com/rt_pcr_product/html/pahs-153z.html
13. daug kitų str.