Nowy stary zegar biologiczny

Nowy stary zegar biologiczny

Długa noc zawsze się odbija na funkcjonowaniu ludzi, tak samo jak długi dzień

Dr n. farm. Leszek Borkowski – farmakolog kliniczny ze Szpitala Wolskiego w Warszawie, niezależny ekspert i specjalista II st. z analizy leków

Co pan myśli o Noblu za odkrycie zegara biologicznego?
– Zegar biologiczny nie jest odkryciem, ponieważ cała przyroda funkcjonuje według niego, o czym od dawna wiemy. Oczywiście zegar mrówki, paprotki na oknie i mój są różne, bo jesteśmy istnieniami na różnym poziomie ewolucji i skomplikowania, ale generalnie zasady kierowania procesami życiowymi są takie same, ponieważ są identyczne w każdej żywej komórce.

Michael Rosbash i Michael W. Young, nagrodzeni Noblem 2017 w dziedzinie medycyny i fizjologii, u zwykłej muszki owocowej odkryli geny, za sprawą których wszystkie komórki pracują według określonego rytmu. Jak to jest u człowieka?
– Organizm człowieka jest najbardziej uzależniony od zegara biologicznego, który dyryguje rzeszą bardzo zróżnicowanych komórek. Ale w uproszczeniu można powiedzieć, że polega to na tym, że nasza aktywność dobowa jest podzielona na fazę czuwania i fazę snu.
Bardzo dobrze, że praca tych uczonych została tak wysoko oceniona. Choć szkoda, że Nagroda Nobla za zegar została przyznana tak późno. Bo przecież badania nad zegarem biologicznym robiono już w XVII i XVIII w.

Dlaczego więc Nobla przyznano dopiero teraz?
– Z prostych względów: wcześniej go nie było. Poza tym wszyscy intuicyjnie wiedzieliśmy, że istnieje zegar biologiczny i nikt nie chciał się zająć badaniami nad nim, uznano bowiem, że takie rzeczy nie przyniosą żadnej sławy naukowej. Ale amerykańscy biolodzy, których pani wymieniła, poszli pod prąd, pokazując zegar z innej strony – jako systematyzację wiedzy o nim. I to również jest twórcze.

O co chodzi w tym nowym podejściu?
– Zegar biologiczny nie tylko jest regulatorem naszego organizmu, ale również ma do tego odpowiednie narzędzia – hormony, enzymy i inne związki, które w międzyczasie nauka odkryła, a które wpływają na to, jak funkcjonujemy. Wytłumaczę to na podstawie zachowań seksualnych. Otóż wiadomo, że mężczyźni bardziej interesują się swoimi partnerkami od strony seksualnej rano niż wieczorem. Dlaczego? Rano jest większy wyrzut testosteronu u panów. Jeśli panie nie rozumieją tego porannego zwiększonego pożądania, fundują sobie sytuacje stresogenne, źle odbierając reakcje partnerów. To samo w przypadku kobiet, które mają menstruację. Ich partnerzy często nie rozumieją związanych z tym zachowań. Widzi pani, jak nami steruje biologia?

Gdzie jest centrum dowodzenia, z jakiego miejsca w organizmie kieruje nami zegar biologiczny?
– Dowództwo znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym, który zarządza wszystkim. Chodzi nie tylko o wydzielanie na czas pewnych hormonów czy enzymów, tworzenie białek, ale również o dostosowanie tego do rytmu dnia i nocy. Te dwa procesy się przenikają. To wszystko wpływa na nasze zachowanie i samopoczucie.

I w drugą stronę.
– Układ nerwowy wydaje pewne komendy na podstawie reakcji behawioralnych, na podstawie ewolucji. Proszę pamiętać, że ewolucja nie stanęła w miejscu. Idzie dalej i nie wiemy, dokąd nas zaprowadzi. Człowiek dzisiejszy i ten z epoki kamienia łupanego to zupełnie inni ludzie. Nasz proces adaptacyjny galopuje, zmieniając nas. Gdybyśmy jaskiniowca wzięli dzisiaj na spacer po Marszałkowskiej, toby tego nie przeżył.

Udusiłby się.
– Tak, zatrułby się dzisiejszym powietrzem. Ale także nie wytrzymał z powodu masy informacji, na które jesteśmy narażeni. Nie rozumiałby ich i nie był w stanie ani przyswoić, ani przetworzyć. Zaatakowałyby jego ośrodkowy układ nerwowy.

Dzisiaj mamy chyba sprawniejszy układ nerwowy i łatwiej się adaptujemy.
– Łatwiej i szybciej, właśnie dlatego, że jesteśmy narażeni na tyle bodźców.

A co robi nasz zegar biologiczny?
– Pomaga nam w układaniu bodźców. Inaczej mówiąc, powoduje, że wrażliwość człowieka na bodźce jest zmienna, wyselekcjonowana. Dzięki układowi nerwowemu, czyli zegarowi biologicznemu, dochodzi do selekcji informacji – od mniej ważnych do najważniejszych. Innym problemem będzie dla nas rozlane mleko w kuchni, a innym – brak dochodów.

Co się dzieje, gdy funkcjonujemy niezgodnie z zegarem biologicznym?
– Organizm ma rezerwy – np. wytrzymałość na brak snu. Podróżując samolotem i zmieniając strefy czasowe, usiłujemy się dostosować do zmiennego otoczenia, oszukując zegar biologiczny. Ale w pewnym momencie ta rezerwa się kończy i nagle ktoś zasypia w środku dnia.

Myślałam, że organizm ma zdolność szybkiego adaptowania się do zmiennych sytuacji.
– To zawsze proces, potrzeba odpowiedniego czasu. Zegar biologiczny, jeszcze raz to powtórzę, wprowadza najważniejszą rzecz, dzięki której możemy przeżyć – fazy aktywności i fazy odpoczynku. Gdybyśmy tkwili tylko w jednej z nich, byłoby to dla nas niekorzystne. Przebywając tylko w fazie odpoczynku, pogrążylibyśmy się w lenistwie i nieróbstwie.

A gdybyśmy byli w fazie aktywności?
– Faza ciągłej aktywności jest również niszcząca dla organizmu, w efekcie mamy choroby psychiczne. Dobrym przykładem jest choroba dwubiegunowa, w której człowiek ma wydłużoną fazę aktywności, aż w końcu wycieńczony organizm siada energetycznie.

Inaczej zapada na depresję.
– Dlatego że ośrodkowy układ nerwowy broni się przed przepracowaniem.

I to się dzieje dzięki zegarowi biologicznemu.
– Tak, bo zegar biologiczny wymusza rytm do tańca. Ktoś, kto nie przestrzega tego rytmu, z tańca wypada. To samo się dzieje z organizmem. Zegar biologiczny jest na poziomie jednostki, ale również na poziomie komórki, o czym mówiliśmy na początku. Mało tego. Zegar biologiczny działa także na poziomie poszczególnych elementów komórki. Jest więc niezwykle silnie umocowany w całym organizmie człowieka.

Czy wszystkie istoty ludzkie mają taki sam zegar biologiczny?
– Nasze zegary biologiczne w pewnym sensie się różnią, np. w zależności od tego, gdzie mieszkamy – na Grenlandii czy w Afryce. Długa noc zawsze się odbija na funkcjonowaniu ludzi, tak samo jak długi dzień. Różnimy się poza tym, jeśli chodzi o epidemiologię.

Zapadamy na różne choroby?
– To też, ale mamy do czynienia z różną częstotliwością ich występowania, np. nowotwór prostaty częściej występuje u Afroamerykanów niż u ludzi Północy.

Ciekawe, że nie doceniamy tego, co się dzieje w naszych organizmach i jak one nami sterują. Nie rozumiemy biochemii, która organizuje nam życie, nasze zachowanie.
– Żeby to rozumieć, trzeba o tym wiedzieć. A żeby wiedzieć, trzeba wcześniej dostać informacje. Pascal powiedział, że odkrycia naukowe są ważne, ale tylko wtedy, gdy trafią na umysły do tego przygotowane.

Mówi się, że zegar biologiczny jest dopasowany do sił działających w kosmosie, do ruchu Ziemi.
– Nie znam się na astronomii. Mogę się do tego odnieść tylko intuicyjnie. Generalnie, aby przeżyć, człowiek musi się dostosować do środowiska, w węższym i szerszym tego słowa znaczeniu. Kosmos porusza się według pewnych prawideł, które odkryli astrofizycy. To, co w nim się dzieje, znajduje odzwierciedlenie na Ziemi, bo mamy dzień i noc, przypływ i odpływ, mamy wysokie i niskie ciśnienie i to są właśnie elementy zegara biologicznego. A to wszystko przekłada się np. na stosowanie leków.

Wiedza o zegarze biologicznym powinna skłaniać ludzi do tego, aby stosowali leki zgodnie z zaleceniami lekarza.
– To prawda, jeśli lekarz mówi, aby brać określony lek rano, należy tak postąpić, bez dyskusji. Takie zalecenie jest efektem wielu badań klinicznych i obserwacji – już po wprowadzeniu leku na rynek. Informacje na temat działania leku długo się zbiera, a potem podaje w postaci komunikatu: brać rano albo brać po obiedzie.

O tym mówi chińska medycyna. Tam wiadomo, jaki organ człowieka wydziela enzymy w określonym czasie, i do tego dopasowuje się lek.
– Medycyna naturalna na całym świecie brała siłę z wnikliwej obserwacji natury i tę wiedzę przekładała na leczenie. My na Zachodzie poszliśmy szybciej do przodu zafascynowani postępem i trochę gubimy elementy naszego powiązania z przyrodą. Ale do tego się wraca. Współczesna medycyna opiera się na połączeniu wielosetletniego doświadczenia z nowoczesną nauką.

A jeśli tabletkę, którą zażywaliśmy rano, weźmiemy wieczorem?
– Będzie słabiej działała.

Może nam zaszkodzić?
– Raczej nie. Ale co to znaczy słabiej? To tak, jakby nie działała. Czyli wzięliśmy lek, a nasz organizm mówi: Zaraz, zaraz, a gdzie tabletka? Musimy brać leki zgodnie z zaleceniami lekarza albo ulotki, np. trzy razy dziennie, ponieważ trzeba pilnować, aby stężenie leku w organizmie było stałe. Wtedy działa, jak powinien. Ważne są nawet takie szczegóły, czy tabletkę bierzemy przed jedzeniem, po jedzeniu czy w trakcie, bo to nie jest zabawa. Leki stosuje się zgodnie z zegarem biologicznym.

Co zatem może oznaczać ten Nobel dla nauki?
– Każdy Nobel to zwrócenie uwagi na odkrycie w danym momencie istotne dla nauki. Ale może być i tak, że stanie się bardzo ważne dopiero w przyszłości. Gdy popatrzymy na Noble w naukach medycznych, to okaże się, że do danego odkrycia powracano nawet 50 lat później, dopiero wtedy je wykorzystując. Przykładem jest np. Nobel z 1984 r. za przeciwciała monoklonalne, który zaprocentował dzisiaj, bo dopiero teraz mamy leki z przeciwciałami monoklonalnymi.

Z tego wniosek, że wiedza na temat zegara biologicznego może zaprocentować za wiele lat?
– Może, ale nie musi.

A dla pana co znaczy ten Nobel?
– Jako farmakolog kliniczny zajmuję się badaniem leków. Myślę, że ten Nobel sprawi, że zaczną się poszukiwania nowych leków w starych chorobach. Wiedza o zegarze biologicznym może pomóc uzyskać takie molekuły, cząsteczki, które będą bardziej efektywne w leczeniu. Tak, to na pewno zaowocuje czymś nadzwyczajnym.

Wydanie: 2/2018

Kategorie: Nauka

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy