Ученым уже 300 лет известен тот факт, что колебания температуры тела тесно связаны с циркадным ритмом. По их мнению, с точки зрения эволюции снижение температуры давало возможность организму сохранять энергию во время сна. Также не менее значима возможность приспосабливаться к изменениям температуры внешней среды в любое время суток. До сих пор оставался неизвестным механизм, отвечающий за подобное снижение температуры.

     Объяснение того, как происходит синхронизация суточного колебания температуры с реакцией на изменения температуры внешней среды, дается Лабораторией Митчелла Лазара при Школе медицины Перельмана в Пенсильвании в издании «Nature».

     Сегодня мир живет в условиях продовольственного изобилия, поэтому большинству людей не требуется сохранение калорий в ночные часы. Доктор Лазар считает, что если такой механизм присущ людям, то с помощью его отключения можно было бы бороться с ожирением и сопутствующими болезнями.

     Доктором и его коллегами было установлено, что мыши в разное время суток неоднозначно реагируют на низкие температуры. Например, во время бодрствования мыши (5 часов утра) механизм терморегуляции действует более эффективно, чем во время сна (5 часов вечера).

     Оказалось, что такую циркадную реакцию на холод контролирует белок Rev-erb-alpha, являющийся компонентом биологических часов организма. У мышей с отсутствующим белком Rev-erb-alpha реакция на холод в течение суток оставалась без изменений, а циркадный ритм колебаний температуры утрачивался. Следовательно, данный белок координирует изменения температуры тела и поддерживает их ритм. Одновременно он дает возможность организму отреагировать на внезапные изменения температуры внешней среды.

     Мыши в условиях холода чувствовали себя лучше утром. Это связано с тем, что Rev-erb-alpha утром экспрессируется в меньших количествах, чем вечером. Удаление Rev-erb-alpha повышало устойчивость к холоду вечером, следовательно, чем ниже уровень этого белка, тем лучше организм переносит холод.

     Эффекты Rev-erb-alpha возникают в результате циркадной регуляции активности бурого жира, клетки которого вырабатывают тепло, в отличие от белого жира. Ученые полагают, что бурый жир у млекопитающих является механизмом приспособления к низким температурам. Однако такую его способность вырабатывать тепло можно применить и в борьбе с диабетом и ожирением, так как в клетках бурого жира происходит сжигание избытка энергии.

     В процессе эволюции способность снижать температуру и тем самым экономить энергию была необходимой, когда не хватало пищи. Сейчас же такой механизм, наоборот, может приводить к ожирению, так как ночью снижается уровень метаболизма. Понимание такого механизма терморегуляции может стать ключом к разработке новых способов борьбы с лишним весом во время сна.