ریتم های شبانه روزی که به عنوان ساعت داخلی بدن نیز شناخته می شود، زمان فرآیندهای بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و رفتاری را هماهنگ می کند. اختلال در این ساعت می تواند باعث ایجاد چندین بیماری از جمله سرطان، بیماری های قلبی عروقی و حساسیت به عفونت شود.
چرخه استراحت و بیداری اکنون به لطف تحقیقات انجام شده بهتر درک شده است دانشگاه ماساچوست امهرست بر روی جهش های ژنتیکی که بر ریتم شبانه روزی تأثیر می گذارد. این کار همچنین دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی مطالعه بیماری های انسانی و در نهایت ایجاد درمان های پزشکی جدید ارائه می دهد.
اریک بیتمن، نوروبیولوژیست، پروفسور بازنشسته زیست شناسی، گفت: ما در حال مطالعه دو جهش هستیم که هر دو بر توانایی ما برای پاسخ به تغییرات در چرخه نور تأثیر می‌گذارند. هر دوی آنها سرعت ساعت را افزایش می دهند. آنها نشان می دهند که ما چقدر در برابر اختلالات در نور آسیب پذیر هستیم: برنامه تاریک.
دانشمندان یک جهش مغلوب را شناسایی کردند که آن را دوپر می نامند، به عنوان نقصی در ژن تنظیم کننده شبانه روزی همسترهای سوری کریپتوکروم 1 (CRY1). آنها پیش نویس ژنوم همستر را با استفاده از نقشه برداری سریع هموزیگوسیتی بهبود بخشیدند که منجر به یک مدل تحقیقاتی ژنتیکی پیشرفته برای بررسی اختلالات انسانی شد.
تمرکز تیم مطالعه بر اثرات استرس در همسترهای اصلاح شده ژنتیکی در یک مقاله پیگیری به تازگی در PNAS منتشر شده است. دانشمندان نقش‌های ناشناخته‌ای را برای CRY1 در بیماری‌های قلبی و حباب شبانه‌روزی یافتند، که همزمان سازی ساعت بیولوژیکی با نشانه‌های بیرونی است.
بیتمن توضیح می دهد، دوپر سرعت ساعت را در شرایط ثابت افزایش می دهد و حتی در پاسخ به یک پالس کوتاه نور می تواند تا 180 درجه تغییر کند. ما گمان می کنیم که این ممکن است در درک اثرات جت لگ و شیفت کاری مرتبط باشد.
اندام‌های بدن پس از یک اختلال شبانه‌روزی، ساعت‌های خود را با سرعت‌های مختلف تنظیم مجدد می‌کنند. اعتقاد بر این است که این ناهماهنگی زمانی باعث اثرات نامطلوب سلامتی مرتبط با w می شودنوبت کاری تقریباً تمام فرآیندهای فیزیولوژیکی ما ریتمیک هستند.
طول عمر همسترهای کاردیومیوپاتی با تغییر فاز هشت ساعته کاهش یافت که یک هفته در میان شبیه جت لگ بود. با این حال، طول عمر کوتاه‌تر همسترهای جهش‌یافته معکوس شد، زیرا این جهش سازگاری آنها را با تغییر چرخه نور تا تاریکی سرعت بخشید.
بیتمن گفت:, این یافته‌ها پیامدهایی برای تعیین دقیق مسیرهای درگیر در ساعت‌های بیولوژیکی انسان دارند.»
برای افراد مبتلا به جت لگ یا میلیون‌ها کارگر شیفتی، ممکن است روزها و گاهی هفته‌ها طول بکشد تا بدن - اندام‌های مختلف - به رابطه زمانی عادی خود بازگردد. بسیاری از ما سیستم شبانه روزی ما را مختل کند زمانی که در اواخر عصر در معرض نور قرار می گیریم، مانند نگاه کردن به تلفن های همراه و صفحه نمایش کامپیوتر. ممکن است چند هفته طول بکشد تا مغز شما رابطه درستی با کبد و کلیه های شما داشته باشد.
"تحقیق نشان می دهد که همه ما باید به نحوه تاثیر محیط بر ما توجه داشته باشیم ساعت های بیولوژیکی. به طور خاص، بیمارستان ها باید نسبت به زمان روشنایی و تاریکی اتاق بیماران حساس باشند. ما باید به رابطه زمانی بین اندام‌ها و بین ساعت اصلی و مغز و نحوه تنظیم ساعت در مغز و همچنین در اندام‌های محیطی توجه کنیم و به نور حساس باشیم: محیط تاریک.
مرجع مجله:
- چیپ سیسون و همکاران جهش دوپر عملکردهای قبلاً مشکوک کریپتوکروم 1 را در حباب شبانه روزی و بیماری قلبی نشان می دهد. PNASبه DOI: 10.1073 / pnas.2121883119
