Ночные обострения астмы связаны с циркадными ритмами

Давно было подмечено, что тяжелое течение астмы более всего проявляется в ночное время. Однако неясно, в какой степени это обусловлено сном, физической активностью и изменениями положения тела, а в какой – внутренними ритмами, генерируемыми биологическими часами (циркадной системой). Новое исследование показало, что циркадная система играет важную роль в модуляции легочной функции и тяжести астмы независимо от сна и поведения человека, сообщает PNAS.

Ночное обострение астмы происходит у 75% пациентов с этим заболеванием. Кроме того, самая высокая частота обострений астмы, приводящих к дыхательной недостаточности или смерти, происходит ночью. Таким образом, понимание механизмов, лежащих в основе ежедневной изменчивости тяжести астмы, может иметь важное диагностическое и терапевтическое значение.

Биологические часы играют ключевую роль на тяжесть течения заболевания

В исследовании за пациентами с астмой в течение трех недель наблюдали в амбулаторных условиях. У одной группы был «постоянный распорядок» с бодрствованием, постоянной позой, изокалорийными закусками. У другой группы – «принудительная десинхрония», включающая семь идентичных повторяющихся 28-часовых циклов сна/бодрствования.

Показатели легочной функции людей изменялись в течение дня. Ученые выявили значимые циркадные ритмы с наименьшей функцией в течение биологической ночи, около 4:00 утра.

Они обнаружили ночное обострение астмы, обычно не замечаемое во время сна. Применение бронходилататоров (ингаляторов с β2-адреномиметиками) для подавления симптомов было в четыре раза более вероятным ночью, чем днем. Циркадная система, а также сон и другие поведенческие факторы, включая влияние окружающей среды, оказали дополнительное влияние на течение астмы.

Люди с самой низкой средней легочной функцией имели тенденцию к наибольшим суточным циркадным колебаниям и наибольшему влиянию поведенческого цикла на астму.

Ученые пришли к выводу, что циркадная система способствует ночному обострению астмы, а это означает, что для оптимальной терапии следует учитывать внутреннее биологическое время.

В частности, терапевтические средства, направленные на циркадную систему, потенциально могут включать воздействие света или прием лекарственных средств по времени для повышения эффективности, уменьшения побочных эффектов или воздействия на сами центральные или периферические циркадные часы.

• Во-первых, с точки зрения приема лекарств по времени, препараты короткого действия могут быть нацелены на противодействие циркадному времени с наименьшей функцией легких и снижение побочных эффектов. А не просто включать прием пациентами максимально переносимой дозы лекарств в течение всего дня.
• Во-вторых, есть недавно обнаруженный пример терапии, направленной на циркадную систему. Кардиохирургические операции, если они выполняются утром, чаще заканчиваются неблагоприятными исходами. Этот результат объясняется экспрессией основного гена человеческих циркадных ритмов Rev-Erbα, а препараты, блокирующие этот «часовой ген», уменьшали повреждение в начале активной фазы на животных моделях.
• В-третьих, можно использовать терапевтические средства, направленные на поведенческие факторы или факторы окружающей среды, влияющие на тяжесть астмы. Это может быть избегание или изменение поведения (например, физических упражнений, сна) или определенных условий (например, аллергенов) в определенные циркадные фазы. Данное исследование помогает обеспечить основу для оптимизации терапии астмы, используя знание времени внутренних часов организма, так называемую «циркадную точную медицину».