Temperaturændringer kan være årsagen til sammenhængen mellem døgnrytmeforstyrrelser og kræft

Temperaturændringer kan være årsagen til sammenhængen mellem døgnrytmeforstyrrelser og kræft

Forstyrrelser i døgnrytmer – den måde, vores kroppe ændrer sig på som reaktion på den 24-timers lys-mørke cyklus – er blevet forbundet med mange forskellige sygdomme, herunder kræft. Forbindelsen mellem de to er hidtil dårligt undersøgt, selvom skifteholdsarbejdere og andre personer med uregelmæssige arbejdstider jævnligt oplever disse lidelser. En ny opdagelse fra Scripps Research hjælper dog med at besvare spørgsmålet om, hvad der kan ligge bag denne sammenhæng.

Den overraskende sammenhæng mellem circadian forstyrrelse og kræft kan være relateret til temperaturSpil

Videokredit: Scripps Research

Resultaterne, offentliggjort den 28. september 2022 i Science Advances, viser, at kroniske circadian forstyrrelser signifikant øgede lungekræftvæksten i dyremodeller. Ved at identificere de involverede gener kaster forskerne lys over den mystiske sammenhæng mellem vores søvnvaner og sygdom, som kan hjælpe med alt fra udvikling af mere målrettede kræftbehandlinger til bedre overvågning af højrisikogrupper.

Der har altid været en masse beviser på, at skifteholdsarbejdere og andre mennesker med søvnforstyrrelser er mere tilbøjelige til at udvikle kræft, og vores mål for denne undersøgelse var at finde ud af, hvorfor det er det."

Katja Lamia, ph.d., seniorforfatter, lektor, Institut for Molekylær Medicin, Scripps Research Institute

For at besvare dette spørgsmål brugte forskerne en musemodel med udtrykt KRAS - det mest almindeligt muterede gen i lungekræft. Halvdelen af ​​musene blev holdt i en "normal" lyscyklus, det vil sige 12 timers lys og 12 timers mørke. Den anden halvdel blev sat på en let cyklus designet til at ligne skifteholdsarbejderes, med lette timer forskudt otte timer tidligere hver anden eller tredje dag.

Resultaterne var i overensstemmelse med forskernes oprindelige antagelse: Mus udsat for de uregelmæssige, skiftende lysmønstre havde en 68% øget tumorbyrde.

Men da de brugte RNA-sekventering til at bestemme de forskellige gener, der er involveret i kræftvækst, blev de overraskede over at opdage, at en klynge i varmechokfaktor 1-proteinfamilien (HSF1) var hovedårsagen.

"Det er ikke den mekanisme, vi forventede her. HSF1 har vist sig at øge hastigheden af ​​tumordannelse i flere forskellige kræftmodeller, men det har aldrig været forbundet med forstyrrelse af døgnrytmen før," siger Lamia.

HSF1-gener er ansvarlige for at sikre, at proteiner stadig fremstilles korrekt, selv når en celle udsættes for ekstrem stress - i dette tilfælde, når den oplever temperatursvingninger. Holdet har mistanke om, at HSF1-aktiviteten stiger som reaktion på døgnrytmeforstyrrelser, fordi ændringer i vores søvncyklusser forstyrrer den daglige rytme af vores kropstemperatur.

"Normalt ændres vores kropstemperatur med en eller to grader, mens vi sover. Hvis skifteholdsarbejdere ikke oplever dette normale fald, kan det forstyrre den normale funktion af HSF1-signalvejen - i sidste ende føre til yderligere dysregulering i kroppen." tilføjer Lamia. Hun mener, at kræftceller kunne udnytte HSF1-vejen til deres egen fordel og skabe muterede, fejlfoldede proteiner, men siger, at der er behov for mere forskning på dette område.

Disse resultater former ikke kun vores forståelse af, hvordan døgnrytmer påvirker kræft, men kan også give en forebyggende mulighed for at beskytte mere sårbare grupper. Ved non-invasiv overvågning af kropstemperaturen kunne det være muligt at optimere arbejdstiden for skifteholdsarbejdere og endda stoppe denne form for dysregulering, som kan føre til kræft.

Med disse resultater undersøger forskerne nu, om HSF1-signalering er nødvendig for at øge tumorbyrden og ikke kun er en sammenhæng.

"Nu hvor vi ved, at der er en molekylær sammenhæng mellem HSF1, døgnrytmeforstyrrelser og tumorvækst, er vores opgave at finde ud af, hvordan de alle hænger sammen," siger Lamia.

Kilde:

Scripps Research Institute

Reference:

Pariollaud, M., et al. (2022) Circadian forstyrrelse forbedrer HSF1-signalering og tumorigenese i Kras-relateret lungekræft. Videnskabelige fremskridt. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.