Hoe onze lichaamsklokken onze gezondheid kunnen maken of breken
Naarmate onze levensstijl steeds veeleisender wordt, bouwen we ons leven op rond kunstmatig verdeelde dagen en nachten die tegemoetkomen aan de behoefte om nachtdiensten te werken, de hele nacht op te blijven of tussen continenten te reizen. Maar dit heeft gevolgen voor onze natuurlijke lichaamsklokken, met ongewenste gevolgen.
Als we knoeien met ons circadiane ritme - ingesteld door de lichaamsklokken die alle geautomatiseerde processen regelen die in het lichaam plaatsvinden - knoeien we met onze gezondheid.
Onze lichaamsklokken regelen de stofwisseling en dragen zo bij aan de goede werking van elk orgaan in ons lichaam.
Als we echter regelmatig onze natuurlijke cycli van dag naar nacht omzeilen - door de nacht door te werken, lange afstanden af te leggen of te veel tijd te besteden aan het kijken naar heldere schermen in het donker - raken onze lichaamsklokken gedesoriënteerd en werken ze niet meer correct.
Nieuw onderzoek van de University of Southern California in Los Angeles, The Scripps Research Institute in La Jolla, CA, en Nagoya University in Japan identificeert een sleutelmechanisme dat de ontregeling van circadiane ritmes koppelt aan een grotere blootstelling aan chronische ziekten.
"Epidemiologische studies onthullen steeds meer verbanden tussen moderne levensstijlen en onze interne biologische klok, en wanneer die twee botsen, kan dit leiden tot de ontwikkeling van ziekten zoals obesitas en borstkanker", merkt studieauteur Steve Kay, provost hoogleraar neurologie op. , Biomedical Engineering and Biological Sciences aan de University of Southern California.
Hij voegt er echter aan toe: "Deze studie gaat verder dan de epidemiologie om de mechanismen van circadiane verstoring als risicofactor voor bepaalde ziekten te onderzoeken."
De nieuwe studie, die verschijnt in PNAS, heeft een eiwit geïdentificeerd dat een dubbele rol speelt in de context van het circadiane ritme, en dat verklaart hoe verstoorde lichaamsklokken tot ziekte kunnen leiden.
Een delicaat evenwicht verstoren
Kay en collega's concentreerden zich op HNF4A, een eiwit dat wordt aangetroffen in celkernen, waarvan eerder onderzoek suggereerde dat het betrokken is bij de vroege ontwikkeling van de lever, nieren en dikke darm.
Toen de onderzoekers lever- en coloncellen analyseerden die uit muis- en menselijk weefsel waren gehaald, ontdekten ze dat HNF4A op complexe manieren interageert met de circadiane klokken van deze cellen. Meer specifiek kan HNF4A twee andere eiwitten blokkeren - CLOCK en BMAL1 - die helpen bij het reguleren van circadiane ritmes bij zoogdieren.
"Binnen in de cel zijn de tandwielen van de klok universeel, maar de wijzers van de klok zijn specifiek voor elk orgel, dus hoe de klok in elke cel zijn werk doet, is anders", legt Kay uit.
HNF4A, zo blijkt, reageert op chemische signalen in de cel en werkt in overeenstemming met andere eiwitten. Dit betekent dat wanneer de activiteit van dit eiwit in de war raakt, de normale metabolische processen ook worden verstoord, waardoor de organen meer worden blootgesteld aan ziekten.
“Dus keken we in de lever naar weefselspecifieke eiwitten en ontdekten dat HNF4A gebonden is aan de circadiane klok, wordt gereguleerd door de klok en cycli met de klok en op zijn beurt de klok reguleert. Dat is de nieuwe vondst hier, en het is een grote sprong voorwaarts. "
Steve Kay
Zoals de eerste auteur van het onderzoek, Meng Qu, ook uitlegt: "Mutaties in [de] HNF4A Het is bekend dat het bijdraagt aan een zeldzame erfelijke vorm van diabetes genaamd MODY1, en de ontregeling van de expressie is nauw verbonden met leverkanker, beide met mechanismen die we niet volledig begrijpen. ''
"Onze ontdekking suggereert dat de verstoring van de klok een potentieel mechanisme zou kunnen zijn en een brug zou kunnen slaan tussen circadiane regulering en de ontwikkeling van ziekten", voegt ze eraan toe.
Moderne levensstijlen vereisen vaak dat we volgens onregelmatige ritmes leven, en de onderzoekers waarschuwen dat dit kan bijdragen aan de verstoring van gevoelige mechanismen, waaronder die waarin eiwitten, zoals HNF4A, betrokken zijn.
“Mensen zijn niet geëvolueerd voor nachtdiensten, nachtverlichting en intercontinentale reizen. De huidige uitdagingen voor ons circadiane systeem vormen een langdurige bedreiging voor onze gezondheid ”, zegt Kay.
Ontdekkingen zoals die welke in de huidige studie worden belicht, kunnen ons een gedetailleerder beeld geven van hoe verstoorde lichaamsklokken de gezondheidsresultaten kunnen beïnvloeden.
"Nu kunnen we zien hoe HNF4A een nieuw hoofdstuk is in een boek dat grotendeels uit blanco pagina's bestond, dus daar begint een verhaal terwijl we een enorme lege plek invullen", moedigt Kay aan.
