Može li ovaj mehanizam objasniti zašto neprospavane noći utječu na zdravlje crijeva?
Upala crijeva i druga stanja koja uključuju imunološki sustav češći su među ljudima s nepravilnim obrascima spavanja, uključujući one koji rade u noćnim smjenama. Sada su nova istraživanja na miševima otkrila ranije nepoznati mehanizam koji bi mogao pomoći u objašnjavanju veze.
Mehanizam se odnosi na urođene limfoidne stanice skupine 3 (ILC3). Te imunološke stanice imaju snažnu ulogu u kontroli metabolizma, upala i drugih bioloških procesa.
U nedavnom Priroda znanstvenici objašnjavaju kako su koristili miševe kako bi bolje razumjeli ulogu ILC3 u crijevima.
"Te stanice", kaže viši autor studije dr. Henrique Veiga-Fernandes, "ispunjavaju važne funkcije u crijevima - bore se protiv infekcije, kontroliraju integritet crijevnog epitela i upućuju na apsorpciju lipida."
Veiga-Fernandes radi u Centru za nepoznate Champalimaud u Lisabonu u Portugalu. Vodi skupinu koja istražuje komunikaciju na staničnoj razini između živčanog i imunološkog sustava.
Geni za način spavanja, zdravlje i sat
"Lišavanje sna ili promijenjene navike spavanja mogu imati dramatične zdravstvene posljedice, što rezultira nizom bolesti koje često imaju imunološku komponentu, poput upalnih stanja crijeva", objašnjava Veiga-Fernandes.
Istraživanje je pokazalo da će ljudi koji rade u smjenama vjerojatnije razviti određene dugoročne zdravstvene probleme.
Na primjer, oni koji dugo rade u noćnim smjenama imaju veći rizik od stanja poput čira, nekih vrsta karcinoma, metaboličkih bolesti, pretilosti i gastrointestinalnih stanja.
"Da bismo razumjeli zašto se to događa", nastavlja Veiga-Fernandes, "započeli smo s pitanjem utječe li na imunološke stanice u crijevima cirkadijski sat."
On i njegovi kolege otkrili su da su ILC3 posebno osjetljivi na promjene u svojim genima sata, genima koji kontroliraju ritmičke stanične procese.
Također su otkrili krug koji povezuje cirkadijalni ili 24-satni sat u mozgu s ILC3 u crijevima.
Čini se da prekidi u ovom krugu, koji osjeća promjene u svjetlosti okoliša, mogu promijeniti gene sata ILC3. Te genetske promjene mogu oslabiti sposobnost imunoloških stanica da reguliraju zdravlje crijeva.
Tim je demonstrirao ovaj učinak remećenjem 24-satnog sata u mozgu miševa.
Autori pišu da je "Kirurški ili genetski inducirana deregulacija moždane ritmičnosti dovela do poremećenih cirkadijskih oscilacija ILC3, dereguliranog mikrobioma i promijenjenog metabolizma lipida."
Ometanje moždanog sata smanjuje ILC3 u crijevima
Gotovo sve stanice u tijelu imaju gene sata koji im pomažu da slijede 24-satni ciklus.
Geni satova govore staničnim mašinama koliko je sati kako bi se biologija tijela mogla pripremiti za aktivnosti osjetljive na ciklus, poput jedenja ili spavanja.
Iako geni sata svake stanice mogu zadržati vrijeme neovisno, oni se oslanjaju na glavni sat u mozgu kako bi ih održavao sinkroniziranima.
Uz to, budući da je moždani krug takta osjetljiv na vanjsko svjetlo, veza s genima sata u ostatku tijela pomaže u održavanju tjelesnih funkcija u sinkronizaciji s dnevnim i noćnim ciklusima.
Tim je otkrio da je ometanje gena sata ILC3 dramatično smanjilo njihovu prisutnost u crijevima.
"To je rezultiralo ozbiljnom upalom, probijanjem crijevne barijere i povećanim nakupljanjem masti", napominje Veiga-Fernandes.
Ometani moždani sat briše odredišni kôd
Daljnja istraga otkrila je razlog dramatičnog pada ILC3 u crijevima. Čini se da prekid cirkadijanskog kruga mozga zaustavlja važan signal da dođe do gena sata ILC3.
Gubitak signala utječe na protein koji prolaznim ILC3 stanicama govori kamo treba migrirati. Protein djeluje poput odredišnog poštanskog broja u satnavu, a bez signala iz cirkadijanskog kruga mozga ne može postaviti poštanski broj.
Veiga-Fernandes kaže da su on i njegov tim vrlo uzbuđeni zbog ovih rezultata jer pomažu objasniti zašto je vjerojatnije da će ljudi koji su aktivni noću lošijeg stanja u crijevima i upalnih bolesti.
Sugerira da je tijelo evoluiralo tako da tijekom dnevnog svjetla, kada prevladava hranjenje, cirkadijalni sat u mozgu govori ILC3-ima da napuste crijeva. To smanjuje aktivnost ILC3 u crijevima, što pojačava metabolizam lipida.
Međutim, smanjenje aktivnosti ILC3 također čini crijeva ranjivima na oštećenja. Dakle, noću, kada hranjenje ne prevladava, mozak sat govori ILC3-ima da se vrate u crijeva i izvršavaju obrambene zadatke i popravke.
"Sve je to povezano s činjenicom da je ova specifična neuro-imunološka os toliko dobro regulirana moždanim satom da bilo kakve promjene u našim navikama imaju neposredan utjecaj na ove važne, drevne imunološke stanice."
Henrique Veiga-Fernandes, dr. Sc.
