Как организмът се настройва за лятото

Имунната система и гените функционират по-активно през топлия период на годината.

Как човешкият организъм се настройва в зависимост от сезона и с какво е свързано това?

Медиците отдавна знаят, че много болести имат сезонен характер и това се отнася не само към инфекциозните и алергичните заболявания, предизвиквани от разпространението на вируси или цъфтежа на растенията.

Към болестите, които се изострят в определено време на годината, се отнасят автоимунните заболявания (например диабет първи тип), психическите разстройства (невротично изостряне и шизофренични психози, чийто пик е през есента), а също проблеми със сърдечносъдовата система (през пролетта се увеличава броят на хората, попадащи в болницата с инсулт).

Изследователите знаели, че някои процеси, протичащи в човешкия организъм, зависят от сезоните – към тях се отнася например изработването на витамин D3, който се изработва под действието на слънчевите лъчи. Именно затова нашият организъм натрупва витамин D3 през лятото, а го изразходва през цялата година. Но на учените не били известни механизмите, отговорни за сезонните изостряния и несвързаните помежду си заболявания от различни типове.

Учени от Германия и Великобритания под ръководството на Хакин Кастро Допико (Xaquin Castro Dopico) от Кеймбриджкия университет са изяснили, че работата на имунната система на хората и активността на функциониране на значителна част от гените пряко зависят от сезоните. Статията с изследването на учените е публикувана в сп. Nature Communications.

В хода на своята работа изследователите анализирали състава на кръвта и мастната тъкан на 16 000 души от Северното и Южното полукълбо на нашата планета, а именно – Великобритания, САЩ, Исландия, Австралия и Гамбия, като образците били взети в различно време от годината.

Учените изяснили, че сезонът, през който били взети кръвта или мастната тъкан, съществено влияел на състава на образеца. Освен това било изяснено, че годишното време оказва влияние и на активността на генната експресия.

Учените анализирали функционирането на 22 822 гена, от тях 23% (5136 образеца) демонстрирали „сезонна“ работа – 2311 се оказали най-активни през юни, юли и август, а 2825 – през декември, януари и февруари.

Изследователите отбелязват, че „сезонните“ гени работят огледално у хората, живеещи в различните полукълба на Земята – една и съща група гени в организма на живеещите северно от екватора проявява най-голяма активност през лятото, а при хората от Южното полукълбо – през зимата.

При исландците различията в генната експресия били най-незабележими. Изследователите свързват това с изменения режим на деня и нощта – през лятото в Исландия почти денонощно е светло, а през зимата е тъмно, а нарушенията на светлинния режим на деня, както е известно, водят до проблеми с циркадните ритми на организма, предизвиквайки проблеми със съня, изработването на хормони и реализацията на репродуктивната функция.

Едно от най-значителните открития е това, че ефективността на функционирането на имунната система на човека също зависи от сезона – при жителите на Северното полукълбо тя по-добре работи през лятото, а при населението на южната част на планетата – през зимата.

Пример за това може да е функционирането на гена ARNTL, отговарящ за реакцията на организма на инфекции – при населението на Великобритания, САЩ и Исландия този ген е най-активен в топлото време на годината, което води до по-добро съпротивление на организма на инфекциозни заболявания през лятото.

Обяснението на учените е, че хората са еволюирали в същите условия, както и вирусите – през лятото вредните микроорганизми имат по-голяма възможност за размножаване, а това значи, че организмът трябва да се защитава от тях по-активно.

Интересен е и фактът, че при жителите на Гамбия интензивността на работата на имунитета зависи не от времето на годината, а от климатичния сезон – техният организъм има нужда от най-активна защита в периода на дъждовете, който продължава от юни до октомври, когато лесно може да заболее от малария.

Излиза, че човешкият организъм в продължение на много хилядолетия е изработвал собствени методики за подготовка към летния сезон и нашето добро самочувствие в топлото време на годината се дължи именно на еволюцията.

Още едно заслужаващо внимание откритие е това, че гените, отговорни за реакцията на организма на ваксинацията, по-добре работят през зимата, а това значи, че най-добре е ваксините да се поставят през студеното време на годината.

Учените са на мнение, че резултатите от тяхната работа ще изиграят значителна роля в преразглеждането на принципите и методите за лечение на много заболявания.

Сега лекарите ще имат възможност да регулират интензивността на лечението отрано, без да чакат острите пристъпи или рязкото засилване на симптомите, а също да разработят нови профилактични методики.