Ночью или днём, когда опаснее пережить инфаркт или инсульт?

Но влияние биологических часов иммунной системы не ограничивается сердечными приступами. Другое исследование, также проведенное ЦНИК и опубликовано в ‘Исследование кровообращенияпоказывает, что тяжесть ишемического инсульта зависит также от времени суток, в которое он возник. Используя экспериментальные модели и клинические данные более чем 500 пациентов, исследователи доказали, что нейтрофилы принимают более или менее вредные профили в зависимости от фазы циркадного цикла.

Иммунная система защищает организм от инфекций и внешних агрессий.. Поскольку люди являются дневным видом, их активность подстраивается под циркадные ритмы и пики в течение дня, когда вероятность воздействия патогенов наиболее высока.

Однако эта же защитная реакция может быть вредной в ситуациях сильного стресса, таких как сердечный приступ или инсульт.

Например, многолетние исследования показали, что почти половина повреждений сердца после сердечного приступа происходит не напрямую из-за отсутствия кровотока, а из-за воспалительная реакция, вызванная нейтрофилами. Этот ущерб естественным образом меняется в течение дня, что указывает на существование циркадных механизмов, которые модулируют их поведение.

Исследование, опубликованное в журнале «Журнал экспериментальной медицины‘ показывает, что эти нейтрофилы менее вреден ночью. Эта более низкая воспалительная активность объясняет, почему ночные сердечные приступы происходят с меньшим разрушением сердечной ткани.

Часы сердечного приступа

Основываясь на этом открытии, группа доктора Андреса Идальго в CNIC разработала экспериментальную фармакологическую стратегию, способную «изменять» к этим клеткам, чтобы они продолжали вести ночной образ жизни даже в течение дня, тем самым уменьшая воспалительные повреждения, связанные с сердечным приступом.

После анализа данных тысяч пациентов из Больница 12 октябряв сотрудничестве с группой Эктора Буэно исследователи подтвердили, что ночные сердечные приступы менее серьезны из-за меньшей агрессивности нейтрофилов.

На основе этого они разработали соединение, которое блокирует молекулярные часы этих клеток. «Препарат имитирует фактор, который организм вырабатывает преимущественно ночью.», — объясняет Идальго. «Таким образом, нейтрофилы «верят», что сейчас ночь, и снижают свою токсическую активность».

По словам Алехандры Арока-Кревильен, первого автора исследования, наблюдаемая защита обусловлена изменением клеточного поведения. «Ночью нейтрофилы более точно воздействуют на поврежденный участок и щадят здоровые ткани. С другой стороны, в течение дня они теряют эту направленность и наносят больший побочный ущерб», — отмечает он.

Лечение, основанное на циркадных ритмах

Этот подход представляет собой одну из первых терапевтических стратегий, которые используют циркадные ритмы иммунной системы для модуляции воспаления без ущерба для защиты от инфекции. Фактически, блокирование циркадных часов нейтрофилов не только защищает сердце, но также улучшает реакцию на некоторые микробы и уменьшает такие осложнения, как инсульты, связанные с серповидноклеточной анемией.

Авторы подчеркивают актуальность открытия, поскольку оно идентифицирует циркадный молекулярный переключатель, который регулирует интенсивность реакции иммунной системы, особенно нейтрофилов, в соответствующих клинических ситуациях, таких как инфаркт миокарда. «Понимание этого механизма открывает двери для разработки лекарств и терапевтических стратегий для контролируемого модуляции воспаления», — говорят они.

Ночная работа и хроническая смена часовых поясов

И хотя в исследовании напрямую не анализируются люди с измененными циркадными ритмами, объясняет Идальго, «есть достаточно доказательств того, что ночная работа, хроническая смена часовых поясов и нарушения сна связаны с более высокой частотой сердечно-сосудистых заболеваний и рака, что усиливает тесную связь между ритмами дня и ночи и иммунной системой».

В этом смысле они указывают, что циркадные ритмы адаптируемы и могут быть перепрограммированы, но когда изменение носит хронический характер, могут возникнуть воспалительные процессы. Эта регуляция не изолирована, а является частью более широкой биологической программы, которая контролирует множество физиологических функцийнапример, повышенная предрасположенность к тромбозу утром или к септическим реакциям ночью.

Этот подход может принести пользу широкому спектру воспалительных заболеваний, включая сердечные приступы, инсульты, инфекции, рак и патологии, связанные со старением, что предполагает очень значительное потенциальное воздействие. Что касается клинического применения, терапевтическое вмешательство, основанное на этом механизме, может стать жизнеспособным примерно через 2–3 года, хотя это зависит от регуляторных процессов.

А инсульт?

Исследование, опубликованное в журнале ‘Исследование кровообращения» под руководством Марии Анхелес Моро, исследователя CNIC, демонстрирует, что тяжесть ишемического инсульта также зависит от времени суток, в которое он возникает.

В определенное время дня эти клетки с большей интенсивностью высвобождают внеклеточные нейтрофильные ловушки (НЕТ) — структуры, которые, хотя и являются частью иммунной защиты, могут препятствовать микроциркуляции головного мозга, способствовать иммунотромбозу и усугублять повреждение головного мозга. «Когда нейтрофилы выделяют больше НЭО, церебральная перфузия ухудшается и травма становится сильнее», — объясняет Сандра Васкес-Рейес, исследователь CNIC.

Напротив, в другие фазы дня нейтрофилы проявляют меньше воспалительного поведения, что обеспечивает лучшее коллатеральное кровообращение и ограничивает прогрессирование инсульта. «Это помогает понять, почему пациенты со схожими клиническими характеристиками могут развиваться по-разному», — объясняют исследователи.

Понимание нейтрофилов

Эти результаты являются частью обновленного видения роли нейтрофилов в здоровье и заболеваниях. Команда Мадридский университет Карлоса IIICNIC и Йельский университет (США) опубликовали в журнале «Клетка‘ обзорная статья, которая дает новое определение этим клеткам как динамической, адаптируемой системе с иммунологической памятью.

«Нейтрофилы не только уничтожают патогены: они также участвуют в восстановлении тканей, формировании кровеносных сосудов и поддержании гомеостаза», — объясняет Иван Баллестерос, исследователь UC3M и CNIC. Согласно этой новой модели, нейтрофилы функционируют как коллектив, разделенный на два отсека: один продуктивный, а другой зрелый, что позволяет им быстро реагировать на атаки и в то же время адаптироваться к предыдущему опыту.

Эти исследования подтверждают, что инфаркт и инсульт не являются биологически однородными событиями.. «Состояние иммунной системы в момент возникновения повреждения может иметь важное значение для степени тяжести и выздоровления», — говорит Мария Анхелес Моро, главный исследователь проекта по инсульту.

Авторы приходят к выводу, что учет циркадной регуляции иммунной системы может повысить эффективность будущих методов лечения, открыть двери для более точных стратегий хронотерапии и перейти к персонализированной медицине, учитывающей не только особенности пациента, но и его биологический момент.