Hvordan vores kropsure kan skabe eller bryde vores helbred
Efterhånden som vores livsstil bliver mere og mere krævende, bygger vi vores liv omkring kunstigt opdelte dage og nætter, der imødekommer behovet for at arbejde natvagt, holde op hele natten eller rejse mellem kontinenter. Men dette påvirker vores naturlige kropsure med uønskede konsekvenser.
Hvis vi manipulerer med vores cirkadiske rytmer - indstillet af kroppens ure, der regulerer alle de automatiserede processer, der finder sted inde i kroppen - manipulerer vi med vores helbred.
Vores kropsure styrer stofskiftet og bidrager til, at hvert organ fungerer i vores kroppe.
Men hvis vi regelmæssigt omgår vores naturlige dag til nat-cyklusser - ved at arbejde natten igennem, rejse langdistance eller bruge for meget tid på at se på lyse skærme i mørket - bliver vores kropsure desorienteret og holder op med at fungere korrekt.
Ny forskning fra University of Southern California i Los Angeles, Scripps Research Institute i La Jolla, CA og Nagoya University i Japan identificerer en nøglemekanisme, der forbinder dysregulering af døgnrytmer med en større eksponering for kroniske sygdomme.
"Epidemiologiske undersøgelser afslører konsekvent flere og flere forbindelser mellem moderne livsstil og vores interne biologiske ur, og når disse to kolliderer, kan det føre til udvikling af sygdomme som fedme og brystkræft," bemærker studieforfatter Steve Kay, professor i neurologi , Biomedicinsk teknik og biologiske videnskaber ved University of Southern California.
Han tilføjer dog: "Denne undersøgelse går ud over epidemiologien for at undersøge mekanismerne for døgnforstyrrelse som en risikofaktor for visse sygdomme."
Den nye undersøgelse, der vises i PNAS, har identificeret et protein, der spiller en dobbelt rolle i sammenhæng med den døgnrytme, og som forklarer, hvordan forstyrrede kropsure kan føre til sygdom.
Forstyrrer en delikat balance
Kay og kolleger fokuserede på HNF4A, et protein der findes i cellekerner, hvilket tidligere forskning foreslog er involveret i den tidlige udvikling af leveren, nyrerne og tyktarmen.
Da forskerne analyserede lever- og tyktarmsceller taget fra mus og humant væv, fandt de, at HNF4A interagerer med de cirkadiske ure af disse celler på komplekse måder. Mere specifikt kan HNF4A blokere to andre proteiner - CLOCK og BMAL1 - der hjælper med at regulere døgnrytme hos pattedyr.
”Inde i cellen er urets tandhjul universelle, men urets hænder er specifikke for hvert organ, så hvordan uret gør sit arbejde i hver celle er forskelligt,” forklarer Kay.
HNF4A, viser det sig, reagerer på kemiske signaler i cellen og virker ud på andre proteiner i overensstemmelse. Dette betyder, at når dette proteins aktivitet går i skak, forstyrres også normale metaboliske processer, hvilket efterlader organerne mere udsat for sygdom.
”Så i leveren kiggede vi på vævsspecifikke proteiner og fandt ud af, at HNF4A er bundet til døgnuret, reguleres af uret og cykler med uret og regulerer igen uret. Det er det nye fund her, og det er et stort spring fremad. ”
Steve Kay
Som undersøgelsens første forfatter, Meng Qu, forklarer også, "Mutationer i [den] HNF4A genet er kendt for at bidrage til en sjælden arvelig form for diabetes kaldet MODY1, og dets ekspressionsdysregulering har været tæt knyttet til leverkræft, begge med mekanismer, som vi ikke helt forstår. ”
"Vores opdagelse antyder, at urforstyrrelser kan være en potentiel mekanisme og danner en bro mellem døgnregulering og sygdomsudvikling," tilføjer hun.
Moderne livsstil kræver ofte, at vi lever efter uregelmæssige rytmer, og forskerne advarer om, at dette kan bidrage til afbrydelsen af følsomme mekanismer, herunder dem, hvor proteiner som HNF4A er involveret.
”Mennesker udvikles ikke til natskift, natlys og interkontinentale rejser. Moderne livs udfordringer for vores cirkadiske system udgør en langsigtet trussel mod vores helbred, ”siger Kay.
Opdagelser som den, der er fremhævet i den aktuelle undersøgelse, kan give os et mere detaljeret billede af, hvordan forstyrrede kropsure kan påvirke sundhedsresultaterne.
"Nu kan vi se, hvordan HNF4A er et nyt kapitel i en bog, der for det meste var blanke sider, så der begynder en historie der, når vi udfylder et stort blankt sted," opfordrer Kay.
