Вы никогда не задумывались, почему некоторые заболевания, такие как артрит, ухудшаются в зимние месяцы? Новое исследование выявило, что это связано с сезонными изменениями в экспрессии генов. Исследователи обнаружили, что активность почти четверти наших генов варьируется в зависимости от сезона. Некоторые гены более активны в зимние месяцы, в то время как другие активны в летний период. Более того, исследователи обнаружили, что сезонность оказывает влияние на состав иммунокомпетентных клеток крови и жировой ткани.
Для достижения своих целей ученые проанализировали клеточный состав и экспрессию генов в образцах крови и жировой ткани у 16000 человек, проживающих в странах Северного и Южного полушария, в том числе Великобритании, Исландии, США, Австралии и Гамбии.
Исследователи выяснили, что из 22,822 генов 5,136 отличались активностью в зависимости от времени года, когда были взяты пробы. Кроме того, они обнаружили, что типы иммунных клеток в крови и жировой ткани также варьируются в зависимости от зимнего или летнего месяца.
В образцах, взятых во время Европейской зимы, например, были выявлены более высокие уровни генов, ассоциированных с сердечно-сосудистыми и аутоиммунными заболеваниями. По мнению исследователей, это может объяснить, почему сердечно-сосудистые и аутоиммунные заболевания – такие как сахарный диабет 1 типа и рассеянный склероз — более распространены зимой.
Автор исследования профессор Джон Тодд (John Todd) говорит: «В некотором смысле это помогает объяснить, почему так много болезней, от сердечно-сосудистых до психических заболеваний, гораздо больше в зимние месяцы».
Исследователями выявлены сезонные различия в экспрессии генов и клеточного состава во всех изученных популяциях и обнаружена взаимосвязь между теми, кто живет в Северном и Южном полушариях. Исландские жители гораздо слабее относятся к сезонным закономерностям. Это может быть объяснено почти 24 часовым дневным светом летом и 24 часовой темнотой зимой.
Выводы также выявляют повышение в крови иммунных клеток у жителей Гамбии, что коррелируется с сезоном дождей с июня по октябрь месяц – когда малярия и другие инфекционные заболевания более распространены.
«Мы знаем, что люди приспосабливаются к меняющимся условиям», — говорит автор исследования доктор Крис Уоллес (Chris Wallace). «Наше исследование показывает, что иммунная система человека адаптируется к различным сезонным изменениям».
Один ген, который обнаружили ученые, был ARNTL, он связан с подавлением воспаления у мышей. ARNTL менее активен зимой, но более активен летом. Исследователи предполагают, что если этот ген подавляет воспаление в организме человека, тогда у людей в северном полушарии будут наблюдаться высокие уровни воспаления в зимний период.
Исследователи также обнаружили, что некоторые гены, связанные с реакцией вакцинации, были более активны в зимний период, что свидетельствует о том, что больше пользы от вакцины при их применении в зимний период, когда иммунная система готова реагировать.
Пока ученые не могут объяснить, почему происходят сезонные изменения в экспрессии генов и клеточного состава, они предполагают, что это могут быть различия в воздействии дневного света и температуры окружающей среды.
Комментируя результаты, проф. Майк Тернер (Mike Turner) говорит, что исследование «представляет реальные доказательства» в поддержку популярной идеи о том, что мы здоровее в летние месяцы.
«Сезонные колебания вызывают активность многих генов, а также состав нашей крови и жировой ткани меняется в зависимости от сезона. Хотя по-прежнему не ясны механизмы этого, один из возможных выводов заключается в том, что лечение некоторых заболеваний может быть более эффективным с учетом сезонов», — добавляет автор исследования.
Подробнее в научной статье:
Dopico, Xaquin Castro; Evangelou, Marina; Ferreira, Ricardo C.; Guo, Hui; Pekalski, Marcin L. et al. (2015) Widespread seasonal gene expression reveals annual differences in human immunity and physiology // Nature Communications – vol. 6
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.