Любой диетолог скажет, что есть на ночь плохо — от этого толстеют. А у плодовых мух существует еще одно следствие неправильного питания — снижение плодовитости.
Это открытие — вывод нового исследования, проведенного в Школе Медицины Перельман Университета Пенсильвании, в котором ученые изменяли циркадные ритмы у дрозофил и оценили изменение фертильности мух.
Главный автор, доктор наук Амита Сегал (Amita Sehgal) и профессор неврологии Джон Массер (John Herr Musser) подчеркивают: «То, что выявлено у мух, выращенных в лаборатории, не всегда применимо к человеку. И для того, чтобы выявить связь между неправильным питанием и фертильностью у человека, необходимо провести, как минимум, опрос населения».
«Я бы не сказал, что питание в «неподходящее время суток», делает людей менее плодовитыми. Но, я бы сказал, что употребление пищи вне режима плохо сказывается на физиологии организма» — говорит Сегал.
Многие аспекты биологического суточного цикла неизвестны. Сон и бодрствование, активность и покой, температура тела и другие естественные процессы колеблются в пределах циркадного ритма. Было показано, что нарушение этих ритмов отрицательно влияет на физиологию организма. Например, люди, работающие по скользящему графику, чаще имеют психологические и метаболические нарушения, чем коллеги с постоянным графиком работы. А грызуны, у которых нарушен суточный ритм, более склоны к развитию ожирения.
Какое-то время ученые считали, что у животных имеется один, общий для всего организма, суточный биоритм, регулируемый головным мозгом. Однако, в последние годы, пришли к выводу, что некоторые органы имеют свои собственные, независимые биоритмы.
Печень млекопитающих является одним из таких органов. В 2008 году группа во главе с доктором Сегалом обнаружила, что плодовые мухи имеют эквивалент печени, который называется жировым тельцем. Это жировое тельце имеет свой собственный биоритм, который контролирует время приема пищи и запас питательных веществ.
Учёных интересовало, во-первых, каким образом гены дрозофил контролируют биоритмы жирового тельца. Для этого использовали микрочипы, определяющие 81 видов генов, отвечающих за липидный и углеводный обмен, иммунную систему и фертильность. Затем исследователи пытались внести диссонанс в функционирование жирового тельца и внутренние центральные биоритмы: держали мух в постоянной темноте для устранения влияния солнечного света, кормили в часы, в которые они обычно не питались. Ученые заметили десинхронизацию биоритмов: нарушение циклов питания у животных изменило цикличность работы жирового тельца, но не изменила те функции, за которые отвечают центральные биоритмы.
Наконец, команда рассмотрела последствия этого разобщения, подсчитав число яиц. Мухи откладывают около 8 яиц в день, если принимают пищу в определенное время суток, а при «неправильном» кормлении дрозофил, число яиц снижается до 5 штук в день.
Авторы считают, что нарушение ритма питания мух привело к снижению репродуктивной функции организма.
Исследования, над которыми ученые собираются работать в дальнейшем, должны ответить на следующие вопросы: каким образом жировое тельце мух «сообщается» с яичниками и как это происходит; и что более важно — этот эффект возникает только у мух или у людей тоже?