У костей обнаружен суточный ритм разрушения

Кости, как и все остальные наши органы и системы, подчиняются циркадным ритмам. Как именно, рассматривает обзорная статья в журнале Trends in Molecular Medicine.

Прочные и твердые, кости кажутся застывшими в своем развитии с окончания периода роста и до конца жизни. На самом деле, как и любая другая живая ткань, костная постоянно обновляется. Этот процесс поддерживается двумя типами клеток. Остеокласты удаляют старую или поврежденную кость, а остеобласты образуют свежую ткань взамен утраченной.

Авторы исследования выяснили, что этот цикл подчиняется суточному ритму: разрушение кости, как правило, активнее в первой половине дня, а формирование чаще достигает пика позже. По-видимому, биологические часы внутри костных клеток разводят эти две фазы во времени, чтобы каждая проходила в более подходящий момент.

Одним из сигналов, координирующих этот ритм, служит мелатонин. Его часто называют «гормоном сна», хотя это скорее гормон темноты. Когда вечером свет угасает, уровень мелатонина растет — это дает телу сигнал, что наступила ночь, независимо от того, спим мы или нет.

В костной ткани мелатонин, по-видимому, подавляет активность остеокластов и одновременно поддерживает остеобласты. Пик концентрации мелатонина и пик маркеров костеобразования приходятся на ночное время. Это позволяет предположить, что любые привычки, нарушающие естественный подъем и спад мелатонина — гаджеты на ночь глядя, нерегулярный сон или поздние ужины, — могут сбивать и те сигналы, которые поддерживают здоровье костей.

С возрастом эти суточные ритмы становятся менее выраженными. Исследователи полагают, что ослабление циркадных сигналов может быть одной из причин, почему с годами растет частота остеопороза, потери костной массы и переломов.

Авторы статьи — хронобиологии и специалисты по циркадным ритмам — придерживаются принципов хрономедицины: подбирать не только правильное лекарство, но и самое лучшее время для его приема. Уже есть данные, что время имеет значение. В одном исследовании на животных добавки мелатонина защищали костную ткань эффективнее при приеме днем, а не ночью — неожиданный результат для гормона, который обычно ассоциируется с темнотой.

Привычки, которые полезны для циркадного здоровья в целом, скорее всего, пойдут на пользу и костям. Регулярный режим сна и бодрствования, дневной свет в начале дня, ранний ужин и постоянный распорядок — все это помогает держать биологические часы в согласии.

У физической нагрузки тоже может быть свое предпочтительное время. Кость, по-видимому, активнее реагирует на механическое воздействие в период дневной активности организма. Таким образом, в зал — тоже лучше с утра.

Еще одно, несколько неожиданное открытие — половые различия во влиянии циркадных ритмов на процессы в костной ткани. Утренне-ночной пик разрушения у женщин выражен сильнее, чем у мужчин, а с приходом менопаузы сглаживаются колебания часовых генов в костях. Это обстоятельство, а также больший уровень паратиреоидного гормона по ночам у представителей сильной половины заставляют предположить, что механизмы суточных ритмов в мужских и женских костях неодинаковы. Так это или нет — покажут дальнейшие исследования.

«Сова» или «жаворонок»: можно ли поменять свой циркадный ритм, и стоит ли это делать

Микропластик обнаружен в человеческих костях — и он их ослабляет

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX