Врачи впервые провели исследование метаболома (химического профиля продуктов обмена веществ) у людей, лишенных сна. Оказалось, что во время суточного бодрствования более активно выбрасываются в кровь только серотонин, триптофан и таурин — вещества, пониженное содержание которых отмечается при депрессии и астении. Фактически получается, что лишение сна может парадоксальным образом оказать антидепрессивное действие на организм. Об эксперименте сообщается в последнем номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
Лишение сна и сбои в суточном ритме связаны со многими болезнями обмена веществ (в том числе, с ожирением и диабетом), а также сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако измерить воздействие нарушений сна на метаболизм человека науке пока не удавалось. Британские врачи провели четырехдневный эксперимент: двенадцать здоровых молодых людей провели ночь в больнице. За ней последовал обычный день с восьмичасовым сном (23:00-07:00), а потом — 24 часа бодрствования. Каждые два часа у пациентов брали пробы крови, которые подверглись анализу методом жидкостной хроматографии.
Суточные ритмы во время бодрствования не исчезли: из 171 метаболитов (продуктов обмена веществ), описанных в исследовании, 78 сохранили свою цикличность, хотя и со сглаженной амплитудой (то есть они поступали в кровь в более спокойном ритме). При этом дневные метаболиты выделялись медленнее, а ночные — с повышенной интенсивностью.
Но интереса заслуживает другой вывод ученых: при лишении сна более интенсивно вырабатывалось 27 метаболитов, прежде всего серотонин, триптофан и таурин. Первый является одним из важнейших нейромедиаторов: он регулирует, в числе прочего, двигательную активность, чувствительность к боли, ход родов и полового акта. Триптофан — это аминокислота, из которой синтезируется серотонин (а также мелатонин — основной гормон эпифиза, регулятор суточных ритмов). Наконец, таурин улучшает энергетические и обменные процессы на клеточном уровне, а в качестве нейромедиатора снижает раздражительность и агрессию.
Важно, что все три вещества связаны с депрессией. Многие антидепрессанты увеличивают количество серотонина в синаптической щели, а триптофан является одним из компонентов входящих в состав многих антидепрессантов. Таким образом, лишение сна может, парадоксально, «подстегивать» организм и купировать депрессивные состояния. Конечно, пока ученые получили лишь моментальный снимок депривации сна — для подтверждения результатов этого исследования необходимо изучить изменения обмена веществ при хронической бессоннице.
Метаболомика — одно из новейших научных направлений. Впрочем, идея о том, что биологические жидкости отражают состояние здоровья индивидуума, существует с древности: можно вспомнить «мочевые диаграммы», которые связывали цвет, вкус и запах мочи с различными медицинскими характеристиками. Метаболом — это полный набор метаболитов (промежуточных и конечных продуктов обмена веществ), которые представлены в единичном организме. В 2007 году канадские ученые представили первую версию метаболома человека: около 2500 метаболитов, 1200 лекарств и 3500 компонентов пищи, которые могут быть найдены в организме.