Hur du utnyttjar din biologiska klocka för ett längre och hälsosammare liv
Hur du utnyttjar din biologiska klocka för ett längre och hälsosammare liv
Din dygnsrytm påverkar humr, ämnesomsättning och till och med hur väl du svarar på medicinsk behandling. Nu har äntligen verktygen för att utnyttja den för att hjälpa oss att leva längre och må bättre.
Vissa människor kollar på sitt armbandsur; andra använder sin smartphone eller solens position. men även om dessa metoder visar vad klockan är, kommer de inte avslöja din inre tid - det vill säga klockornas tillstånd i dina celler och vävnader. Detta förklara varför jag står framför en spegel, plockar hårstrån från mitt huvud och stoppar likformade rötter i ett litet rör med buffertlösning. När hårstråna har analyserats av ett laboratorium i Tyskland borde jag ta reda på vad klockan inuti min kropp är.
I århundraden har vi saknat en viktig ingrediens inom hälsa och medicin - den biologiska klockan. Under de senaste decennierna har forskare upptäckt att vårt humör, ämnesomsättning, atletiska prestationer och kognitiva förmågor varierar under en 24-timmars period, medan en störd biologisk klocka är inblandad i en ständigt växande lista över hälsotillstånd, från typ 2-diabetes till cancer. Det har också blivit tydligt att ge mediciner eller interventioner vid olika tider på dygnet kan förändra deras effekt och biverkningar djupt, där mer än hälften av läkemedlen påverkas av våra interna tid-på-dygnet, eller cirkadiska rytmer.
Men utan ett sätt att snabbt och korrekt läsa av kroppsklockor är vår förmåga att dra nytta av sådana insikter begränsad, vilket till och med kan skada oss. En rad tester som nu är under utveckling bör ändra på det och lovar att hjälpa oss att förstå våra kroppsklockor från ett saliv- eller blodprov, eller till och med från hårceller som de skickar till Tyskland. Ett av dessa tester finns redan på marknaden. Tillsammans kan de leda till en revolution inom medicinen.
Cirkadiska rytmer är naturliga svängningar i aktiviteten i våra vävnader som drivs av en intern klocka - eller snarare biljoner klockor, som tickar i varje cell i våra kroppar.
"Om man tittar på uttrycket av gener i olika vävnader, gör de alla olika saker vid olika tider på dygnet, och vad dessa gener beror på tidpunkten för klockorna i den vävnaden#, säger Rosemary Braun vid Northwestern University i Chicago.
Dessa klockor styrs av en uppsättning klockgener som producerar dagliga fluktuationer i en handfull klockproteiner, och dessa påverkar aktiviteten hos många andra gener i sin tur. År 2014 upptäckte forskare under ledning av John Hogenesch vid University of Pennsylvania att 43% av mössens gener uttrycks rytmiskt. Dessutom visade studien att 56 av de 100 bäst säljande läkemedlen i USA, och en liknande andel av WHOs viktiga läkemedel - läkemedel som ska finnas på varje sjukhus i världen - riktar sig mot proteiner vars rytmer fluktuerar under 24 timmar.
Dessa resultat stöder idén om kronoterapi - att ge läkemedel vid den tid på dygnet då de sannolikt är mest effektiva och minst sannolikt att utlösa biverkningar. Viss klinisk evidens stöder också tillvägagångssättet, med cancermedicin i täten.
Francis Lévi vid Paris-Saclay Universitetet i Frankrike blev intresserad av idén om biologiska rytmer genom traditionell kinesisk medicin, som beskriver vitaliteten hos olika organ som når sin topp vid olika tider på dagen. Han började undersöka detta samband med cancer och insåg att medan friska celler vanligtvis bara delar sig vid vissa tider på dagen, gör cancerceller det hela tiden. Eftersom många kemoterapiläkemedel riktar in sig mot snabbt delande celler, resonerade han att om man gav dessa läkemedel när friska celler sover effektivt, skulle man kunna ge större doser med färre biverkningar.
Initiala experiment på möss bekräftade detta, följt av en klinisk prövning på kvinnor med avancerad äggstockscancer. Den publicerades 1990 och föreslog att biverkningar som illamående och trötthet, kunde minska avsevärt om kvinnorna fick kemoterapiläkemedel klockan 6 på morgonen snarare än 18 på kvällen.
Sedan dess har Lévi och andra genomfört ytterligare kronoterapistudier med andra läkemedel, vid olika typer av cancer. Enligt en granskning från 2022 av sådana studier visade de flesta tecken på minskad toxicitet, medan läkemedlens effekt bibehölls.
Liknande resultat rapporteras nu inom andra medicinska områden. Till exempel kan hjärtat klara operationer på eftermiddagen bättre jämfört med på morgonen, och vaccinet för säsongsinfluensa genererar fyra gånger så många antikroppar om det ges mellan 9 och 11 jämfört med 6 timmar senare.
"Inte bara hur läkemedlen träffar sitt mål på grund av kroppsklockan, utan det finns också bevis för att hur det kommer in i kroppen och hur de utsöndras skiljer sig åt beroende på tid på dygnet", säger Robert Dallman, chef för Patho-Physiological Molecular Clocks Lab vid University of Warwick, Storbrittanien.
Ändå "har det funnits studier som inte visat den förväntade nyttan", säger Lévi. En förklaring kan vara att varje deltagares interna klocka är inställd något olika. "Fram tills nu har kronoterapi anpassat behandlingen till en genomsnittlig dygnsrytm i en population av människor", säger han. "Men tidpunkten för dessa rytmer kan skilja sig åt med upp till 12 timmar mellan patienter."
Kanske handlar kronoterapi då inte bara om att administrera rätt läkemedel vid rätt tidpunkt, utan vid rätt tidpunkt för varje patient, säger Angela Relógio vid MSH Medical School Hamburg i Tyskland. "Problemet är att man måste kunna mäta den [interna] tiden."
Fram tills nu har guldstandarden för att bedöma intern tid varit ett registrera när individer börjar frisätta ett hormon som kallas melatonin från sin hypofys, vilket vanligtvis sker cirka 2 till 3 timmar innan de somnar naturligt. Denna nattliga händelse styrs av en central kroppsklocka i hjärnan som kallas den suprakiasmatiska kärnan (SCN), vars uppgift är att hålla alla de miljarder klockorna i våra vävnader synkroniserade med varandra - och med tiden på dagen utanför.
Melatonins frisättning tros vara en av dessa synkroniseringssignaler, som hjälper kroppen att övergå till nattläge, så att mäta början denna händelse är den metaforiska motsvarigheten till att lyssna efter när en klocka slår midnatt.
Även om det är användbart att mäta denna "melatonins debut i svagt ljus", är det mödosamt att registrera den. Det kräver att blod- och salivprover tas var 30:e minut från sen eftermiddag och framåt, och eftersom frisättningen av melatonin hämmas av starkt ljus, behöver försökspersonen helst stanna i ett mörkt rum under tiden. Proverna måste sedan skickas till ett laboratorium för bearbetning, så det kan ta ett par dagar eller veckor att ta rede på någons inre tid.
Denna svårighet att bestämma inre tid har hindrat vetenskapliga framsteg inom dygnsrytm-medicin. Forskare har dock arbetat med flera alternativ. Med tanke på att produkterna från klockgener - och de gener de reglerar - fluktuerar vid olika tider på dygnet, har forskare letat efter proteiner eller andra "biomarkörer" i kroppsvätskor och vävnader som på ett tillförlitligt sätt kan avgöra någons inre tid.
Till exempel är Relógio VD för TimeTeller, ett företag som har utvecklat salivbaserat test, medan Hogeneschs team undersöker hudbaserade dygnsrytmiska biomarkörer. Andra forskargrupper - inklusive ett lett av Braun och andra ledda av Derk-Jan Dijk vid University of Surrey, Storbrittanien, och av Christopher Depner vid Univeristy of Utah i Salt Lake City - utvecklar blodbaserade biomarkörstester.
För närvarande är dock den enda analysen som är tillgänglig för konsumenter, är hårtestet som erbjuds av det tyska företaget BodyClock. För € 199 undersöker de de relativa mängderna budbärar-RNA - den genetiska mallen för proteinproduktion - som uttrycks av klockgener i försökspersonens hårsäckar vid den tidpunkt då de plockats från huvudet. Genom jämförelse med när de resulterade proteinerna är kända för att toppa och dala hos människor i genomsnitt, beräknar BodyClocks algoritm hur långt framskriden eller försenad någons interna klocka är i förhållande till detta.
Mina testresultat tyder på att jag är en mellanliggande typ, eller "duva", och att min kropp börjar öka melatoninfrisättning runt 21.30. Ungefär 2 timmar senare norr dess koncentration en nivå där min kropp växlar till viloläge, vilket innebär att jag naturligt borde bli trött runt midnatt. Det är då BodyClock rekommenderar mig att jag försöker börjar sova, och jag bör försöka vakna runt klockan 08.00.
Företaget föreslår också att min optimala tid att äta är mellan 08.30 och 20.30 - eller 18.30 om jag försöker gå ner i vikt, eftersom min kropp är bäst rustad tidigare på dagen för att omvandla mat till energi och inte lagra den som fett. Samtidigt är den bästa tiden för mig att träna om jag vill optimera styrka och uthållighet mellan 17.30 och 19.30.
Detta beror på att kroppstemperatur. blodflöde och blodtryck gradvis ökar under dagen, vilket bidrar till förbättra muskelprestanda tidigt på kvällen.
Jag är dock inte riktigt BodyClocks målgrupp. Bert Meier, kronobiolog vid Charité- Universitätsmedizin i Berlin, Tyskland, som sitter i företagets vetenskapliga och rådgivande nämnd, säger att de flesta som köper testet har sömnproblem. "Vissa typer av sömnlöshet är relaterade till en störd dygnsrytm, och i det har fallen kan vi hjälpa kunderna att justera sin klocka eller informera dem om vad de ska göra för att förbättra eller stärka den."
Biomarkörstesterna skulle också kunna vara användbara i samband med kliniska prövningar.
Senare i år hoppas Lévi kunna starta en kronoterapistudie där 242 personer med icke-småcellig lungcancer kommer att få immunkemoterapi. Även om de flesta kommer att slumpmässigt tilldelas morgon- eller eftermiddagsbehandling, kommer en undergrupp att sina interna rytmer bedömda med hjälp av TimeTellers salivtest för att se om en personlig tidpunkt för dessa läkemedel ytterligare skulle öka dess effekt. I en nyligen genomförd studie upptäckte Lévi och hans kollegor att administrering av behandlingen till personer före 11.30 var förknippat med en nästan dubbel ökning av den totala överlevnaden från cancern. "Om vi kan fördubbla patienters överlevnad genom att behandla dem på morgonen jämfört med eftermiddagen eller kvällen, förväntar jag mig att vi borde kunna åtminstone fördubbla detta ytterligare genom att personligt anpassa administreringstiden", säger Lévi.
Det finns ett tredje sätt på vilket biomarkörstesterna skulle kunna vara till hjälp. Under det senaste decenniet har bevisen ökat för att den skada dygnsrytmsrubbningar kan ha på människors hälsa, med kopplingar till psykiatriska och neurologiska tillstånd, cancer, typ 2-diabetes, fetma och hjärt-kärlsjukdomar. Sådana störningar uppstår när våra inre klockor hamnar otakt med varandra, kanske på grund av skiftarbete, felaktigt tajmad ljusexponering eller social jetlag orsakad av inkonsekventa läggtider.
"Dygnsrytmsrubbningar är mycket starkt kopplade till många av hälsoproblemen i det moderna samhället", säger Depner. "Om vi kunde mäta biomarkörer effektivt skulle detta utöka de populationer vi kan nå med vår forskning. Mest spännande är att vi skulle kunna använda dem på verkliga skiftarbetare för att förstå hur deras klockor rör sig med deras olika skiftscheman. Detta skulle kunna göra det möjligt för oss att utforma interventioner för att minska hälsoriskerna."
Till exempel undersöker forskare begränsning av när människor äter, eller vilken typ av ljus de utsätts för under nattskift, skulle kunna bidra till att mildra några av de skadliga hälsoeffekterna av skiftarbete.
De tester som är tillgängliga, eller som är under utveckling, är dock något begränsade i vilken information de kan ge, eftersom prover måste skickas till ett laboratorium för bearbetning, snarare än att resultaten kan tillhandahållas i realtid.
Till exempel ta BodyClocks hårtest för närvarande fem veckor för att leverera resultat till kunderna, vilket potentiellt är ett problem eftersom vår "kronotyp" inte är helt fast, där typen och tidpunkten för ljusexponering är en viktig faktor som kan förskjuta våra inre klockor framåt eller bakåt. Jag genomförde tidigare ett experiment med Dijk där jag stängde av artificiellt ljus efter skymningen och exponerade mig för mer naturligt ljus under dagen. Detta fick min kroppsklocka att (mätt genom melatonininjektion i svagt ljus) att förskjutas 2 timmar tidigare.
Så, även om BodyClocks testresultat tyder på att min melatoninfrisättning avsevärt ökar klockan 21.30, återspeglar det min biologi som den var för flera veckor sedan, vilket kanske inte återspeglar min situation idag, eller om fem veckor.
Något föråldrade resultat kanske inte spelar så stor roll om en läkare bara försöker fastställa om någons sömnlöshet är relaterad till en betydligt avancerad eller försenad klocka, eller i samband med klinisk prövning. Möjligheten att leverera mer omedelbara resultat kan dock vara användbar för skiftarbetare som vill anpassa sig till ett nytt skiftmönster, eller frekventa resenärer som vill övervinna jetlag snabbare.
Säg att du just flugit från London till New York. "På morgonen kan du dra ett hårstrå och göra ett test för att ta reda på timingen för din inre klocka", säger Dijk. "Du kan sedan använda den här informationen för att hjälpa dig övervinna din jetlag genom en tidsinställd ljusexponering eller att ta en melatonintablett."
Ett användbart tillägg vore om biomarkörstester kunde bedöma timingen för enskilda organ och hur nära de är i linje. Även om våra kroppsklockor gradvis anpassar sig till förändrade mönster av ljusexponering orsakade av ändrade skift på jobbet eller tidszoner, gör de det i olika takt, vilket kan resultera i att våra tarmrytmer hamnar i otakt med hjärnans och så vidare. Denna pågående obalans misstänks ligga bakom några v de negativa hälsoeffekter so har förknippats med skiftarbete.
"Om det finns molekylära markörer som återspeglar vad som händer i levern, buksprottskörteln, musklerna och alla dessa andra specifika vävnader, är frågan: kan vi sedan använda den informationen för att försöka utforma interventioner som hjälper till att bättre anpassa dem?" säger Depner.
Med andra ord skrapar den här första generationen av tester för den inre klockan bara på ytan när det gäller att läsa av tiden inom oss på ett sätt somna forma våra livsstilar eller förbättra vården. Men forskarna ser testerna som en bra början. Om de senaste två decennierna har belyst vikten av kroppsklockor för människors hälsa, är förhoppningen att den kommande kommer att belysa de kugghjul, spakar och växlar som vi kan dra i för att finjustera deras rörelser och hålla oss alla i tid.
Kommentarer
Skicka en kommentar