Учёные выяснили природу сбоя внутренних часов после анестезии

После окончания действия операционного наркоза людей часто преследует ощущение потери во времени, они испытывают усталость и страдают нарушениями сна. Всё это происходит из-за угнетающего влияния анестезии на биологические часы. Учёные выяснили, как победить это искажение времени.

Исследователи из Оклендского Университета попытались найти решение проблемы, проведя серию экспериментов на медоносных пчёлах (Apis mellifera).

Хронобиолог Гай Варман (Guy Warman) и его коллеги выбрали этих социальных насекомых неспроста: по ежедневному поведению пчёл легко можно определить, какое, в их понимании, сейчас время суток, что невозможно в случае экспериментов с млекопитающими.

Учёные изучили поведение пчёл после применения изофлюрана, общего анестетика, используемого в современной хирургии, выяснили, как после "операции" работает генетический материал насекомых.

В первой половине опыта насекомых после шестичасового пребывания под наркозом выпускали в неизвестных им районах Германии и Новой Зеландии. Пчёлы демонстрировали отклонение от правильной траектории на 90º и 62º для южного и северного полушарий, соответственно. (Напомним, что медоносные пчёлы определяют путь к улью по солнцу и биологическим часам.)

Во второй половине опыта насекомых предварительно приучили собирать нектар ежедневно с 9 до 10 утра. После воздействия изофлюрана пчёлы в течение трёх часов не могли сориентироваться во времени, чтобы начать сбор.

Оказалось, что всё дело в сбое циркадных ритмов, представляющих собой циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанных со сменой дня и ночи. Циркадные ритмы регулируются на клеточном уровне, и, по сути, являются внутренними часами организма.

За регуляцию биоритмов отвечают определённые гены, которые делают человека бодрым в течение дня и уставшим ночью. Тот же самый механизм определяет суточную деятельность пчёл.

Учёные оценивали концентрацию молекул м-РНК, которые несут инструкции для построения белков, отвечающих за работу внутренних часов организма. Выяснилось, что через 5 часов после воздействия изофлюрана, наряду с потерей активности пчёл, в их организме замедляются циклы м-РНК двух из трёх "часовых генов".

Варман заключает, что общая анестезия вызывает нарушение в восприятии времени, в том числе, и на молекулярном уровне, и управление этим эффектом у людей, вероятно, поможет ускорить послеоперационное восстановление.

В ближайшем будущем команда новозеландских учёных планируют выяснить, возможно ли при помощи яркого света воздействовать на циркадные ритмы и уменьшить таким образом дезориентирующий эффект наркоза.