Мелатонин активирует репарацию повреждений ДНК, вызванных работой по ночам
У людей, работающих в ночную смену, сбиваются циркадные ритмы и нарушается выработка мелатонина. Это препятствует репарации повреждений ДНК, вызванных окислительным стрессом, и тем самым повышает риск канцерогенеза. Ученые из Канады и США провели небольшое клиническое исследование на работниках ночной смены и показали, что прием добавок мелатонина перед дневным сном способствует восстановлению окислительных повреждений ДНК.
Работа в ночное время нарушает циркадные ритмы и может иметь долгосрочные последствия для здоровья — с ней связаны различные хронические заболевания, включая рак. Факторами развития рака могут служить активные формы кислорода (АФК), возникающие как продукт клеточного метаболизма и ведущие к повреждению ДНК. В их нейтрализации участвует гормон мелатонин — ключевой участник регуляции циркадных ритмов, обладающий антиоксидантными свойствами. Его секреция нарушается из-за ночной работы.
К наиболее распространенным повреждениям ДНК, вызванным АФК, относят 8-гидрокси-2′-дезоксигуанозин (8-OH-dG) — модифицированный нуклеозид, который служит надежным биомаркером окислительного стресса. Большая его часть удаляется из ДНК клеточными механизмами репарации и выводится с мочой. Мелатонин повышает экспрессию генов, относящихся к пути эксцизионной репарации нуклеотидов (NER), который способствует удалению 8-OH-dG и восстановлению последовательности. Следовательно, повышение уровня 8-OH-dG в моче связано с повышением уровня мелатонина, что также может подтверждать роль этого гормона в активации механизмов восстановления ДНК.
В исследовании, опубликованном в журнале Occupational & Environmental Medicine, группа ученых из Канады и США оценила влияние перорального приема мелатонина на выделение 8-OH-dG, а следовательно, на репарацию ДНК, у 40 работников ночных смен, а также его влияние на качество дневного сна и субъективные ощущения сонливости во время ночной работы.
Участников отбирали в соответствии с несколькими критериями: работа не менее двух ночных смен подряд каждую неделю (≥7 часов в ночь) в течение более 6 месяцев, отсутствие нарушений сна, судорожных расстройств или хронических заболеваний и т.д. Испытуемых случайным образом разделили на две группы по 20 человек, получавших либо капсулу мелатонина (3 мг), либо плацебо два раза в день (во время еды после ночной смены и за час до дневного сна) в течение четырех недель.
Дневные и ночные образцы мочи, необходимые для определения уровня 8-OH-dG, собирали до начала вмешательства (прием добавок мелатонина/плацебо) и ближе к его концу. В эти же периоды участники носили наручные актиграфы (трекеры активности) для сбора показателей сна, а также вели записи, в которых регистрировали время отхода ко сну и пробуждения.
В каждом образце мочи исследователи при помощи жидкостной хроматографии высокого давления с тандемной масс-спектрометрией (HPLC-MS/MS) определяли уровень 8-OH-dG и сульфатоксимелатонина (aMT6s), маркера уровня циркулирующего мелатонина.v Результаты анализа показали, что прием добавок мелатонина вызвал значительное увеличение уровня aMT6s (дневные показатели при этом были на порядок выше ночных). Также возрос уровень 8-OH-dG во время дневного сна — увеличение составило 80%. Однако во время последующей ночной смены разницы в уровне 8-OH-dG не наблюдалось. Помимо этого, прием мелатонина привел к уменьшению продолжительности дневного сна (она составила около 80% относительно контроля) и количества спонтанных пробуждений, но эффект не был статистически значимым.
Исследование показало, что прием мелатонина перед дневным сном может помочь смягчить негативное воздействие работы в ночную смену, улучшая способность к восстановлению окислительных повреждений ДНК у рабочих.
Но изменчивость уровней циркулирующего мелатонина среди участников группы мелатонина создала проблему для определения оптимальной дозировки. Поэтому необходимы более масштабные исследования, посвященные подбору дозировки и потенциальным долгосрочным эффектам приема мелатонина, которые также учитывали бы воздействие на участников естественного света.