Как биологичният часовник оказва влияние върху имунната система

Когато микроорганизмите, като бактерии и вируси, ни заразят, имунната система преминава в действие. Обикновено се приема, че защитата срещу патогени е еднаква, независимо дали инфекцията се появява през деня, или през нощта. Но изследвания, обхващащи повече от половин век, показват, че телата ни действително реагират различно денем и нощем. Причината за това е, че нашият биологичен часовник, както и всяка клетка в тялото, включително имунните клетки, могат да определят кое време на деня е.

Връзката между биологичния часовник и имунната система

В продължение на милиони години биологичният часовник се развива, за да подпомогне оцеляването на вида. Всяка клетка в тялото съдържа съвкупност от протеини, чиито нива служат за определяне на времето. Знаейки дали е ден или нощ, организмът може да приспособи своите функции и поведение – като например огладняване в точно определено време.

Това се осъществява чрез генериране на 24-часови ритми, наричани също циркадни ритми, в клетките. Например биологичният часовник гарантира, че производството на мелатонин започва с настъпването на нощта, тъй като този хормон сигнализира на организма, че е време за сън.

Имунната система се състои от много различни видове имунни клетки, които циркулират в тялото и следят за „външни нарушители“. Но биологичният часовник определя местоположението на тези клетки в различното време от денонощието.

Най-общо казано, имунните клетки мигрират в тъканите през деня и циркулират в тялото през нощта. Целта на този циркаден ритъм е осигуряване на ефикасна защита на организма през деня, когато вероятността от заразяване е по-висока. През нощта пък концентрацията на имунни клетки в лимфните възли е най-голяма, тъй като именно там се изгражда памет за всички патогени, с които се е сблъскал организма. Това гарантира, че имунната система ще реагира по-добре на инфекцията при следващ контакт с нея.

Като се има предвид контрола на биологичния часовник върху имунната система, едва ли е изненадващо да научим, че някои изследвания показват, че времето на заразяване може да повлияе върху тежестта на заболяването.

Други проучвания разкриват, че и времето от деня, в което се приемат лекарствата, може да повлияе на ефективността им, но това зависи и от въпросния медикамент. Например, тъй като човешкият организъм произвежда холестерол по време на сън, приемът на краткодействащ статин (лекарство за понижаване на холестерола) непосредствено преди лягане осигурява най-голяма полза.

Биологичният часовник и ваксините

Все повече научни доказателства показват, че ваксините, които създават „имунна памет“ към определен патоген, се влияят от биологичния часовник и от времето на прилагане. Например рандомизирано проучване от 2016 г., включващо над 250 души на възраст 65 и повече години, разкрива, че противогрипната ваксина, прилагана сутрин между 09:00 и 11:00 часа, предизвиква по-силен имунен отговор в сравнение с поставената следобед – между 15:00 и 17:00 часа.

Данни за по-добра защита в резултат на ваксини, приложени рано сутрин, има и при хората, имунизирани срещу туберкулоза. Това доказва, че някои препарати могат да осигурят по-силен имунен отговор, когато се поставят в ранните часове на деня.

Повишеният имунитет вероятно се дължи на начина, по който биологичният часовник контролира съня. Всъщност проучвания установяват, че достатъчният сън след ваксинация за хепатит А подобрява имунния отговор чрез увеличаване на броя на специфичните за ваксината имунни клетки, които осигуряват дългосрочен имунитет.

Все още не е напълно изяснено защо сънят подобрява реакцията от ваксината, но това най-вероятно се дължи на начина, по който биологичният часовник контролира директно функцията и местоположението на имунните клетки по време на сън. Така например, докато човек спи, той препраща имунните клетки към лимфните възли, за да се създаде „имунна памет“ за инфекциите, с които се е срещнал организма през деня.

Разбира се, това повдига въпроса как тези открития могат да се свържат с настоящите програми за ваксинация срещу COVID-19 в световен мащаб. Начинът, по който работи биологичният часовник, може да бъде важен по отношение на това дали човек ще се зарази с коронавирус. Интригуващ факт е, че рецепторът, който позволява на вируса SARS-CoV-2 да влезе в клетките, е под контрол на вътрешния часовник.

Остава да се проучи дали времето на поставяне на ваксина срещу COVID-19 влияе върху имунния отговор. Предвид високата ефективност на много от препаратите срещу коронавирус и спешността, с която трябва да се имунизира световното население, препоръчително е хората да се ваксинират по всяко време на деня.

Използването на по-прецизен „времеви“ подход обаче може да осигури по-силен имунен отговор при настоящите и бъдещите ваксини, които нямат толкова висока ефективност, като например грипната ваксина.