Циркадные ритмы — это колебания интенсивности различных биологических процессов, касающиеся смены дня и ночи. Доказано, что правильный суточный ритм повышает продолжительность жизни организма и снижает риск заболевания раком, а нарушение биоритмов, наоборот, вызывает развитие возрастных заболеваний. Более того, известно, что с возрастом у человека появляются смещения в циклах «сон — бодрствование».
Циркадные системы построены из множества влияющих друг на друга нервных клеток-осцилляторов. Они создают биологические часы организма и синхронизируются супрахиазматическим ядром (передняя область гипоталамуса) у млекопитающих, а у плодовых мушек — кластером из примерно 150 нейронов, в которых экспрессируются главные циркадные гены. Кроме этих центров существуют еще периферийные осцилляторы. Исследователи не были уверены, зависит ли старение от дефектов в центральных биологических часах или от ослабления синхронизации периферийных систем.
Ученые проанализировали работу двух ключевых генов (в мозге и периферийных тканях), которые воздействуют на работу циркадных ритмов у плодовых мушек — PERIOD и TIMELESS. В исследовании были использованы насекомые 10-, 30- и 50-дневного возраста.
Выяснилось, что когда оба гена во всем организме насекомых повышали свою активность и сбивались с ритма, то до гибели мушек оставалось всего четыре дня. Эта корреляция была заметна не только у старых животных, но и у относительно молодых. Причина сбоя размещалась в периферийных системах, в которых уровень экспрессии обоих генов, наоборот, падал, а синхронизация уменьшалась.
