Οι αλλαγές θερμοκρασίας θα μπορούσαν να είναι ο λόγος για τη σχέση μεταξύ της κιρκαδικής διαταραχής και του καρκίνου

Οι αλλαγές θερμοκρασίας θα μπορούσαν να είναι ο λόγος για τη σχέση μεταξύ της κιρκαδικής διαταραχής και του καρκίνου

Οι διαταραχές στους κιρκάδιους ρυθμούς – ο τρόπος με τον οποίο το σώμα μας αλλάζει ως απόκριση στον 24ωρο κύκλο φωτός-σκότους – έχουν συνδεθεί με πολλές διαφορετικές ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου. Η σύνδεση μεταξύ των δύο έχει μέχρι στιγμής ερευνηθεί ελάχιστα, αν και οι εργαζόμενοι σε βάρδιες και άλλα άτομα με ακανόνιστες ώρες εργασίας αντιμετωπίζουν τακτικά αυτές τις διαταραχές. Ωστόσο, μια νέα ανακάλυψη από την Scripps Research βοηθά στην απάντηση στο ερώτημα τι μπορεί να κρύβεται πίσω από αυτή τη συσχέτιση.

Η εκπληκτική σχέση μεταξύ της κιρκαδικής διαταραχής και του καρκίνου μπορεί να σχετίζεται με τη θερμοκρασίαΠαιχνίδι

Πίστωση βίντεο: Scripps Research

Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν στις 28 Σεπτεμβρίου 2022 στο Science Advances, δείχνουν ότι η χρόνια κιρκαδική διαταραχή αύξησε σημαντικά την ανάπτυξη καρκίνου του πνεύμονα σε ζωικά μοντέλα. Εντοπίζοντας τα εμπλεκόμενα γονίδια, οι ερευνητές ρίχνουν φως στη μυστηριώδη σύνδεση μεταξύ των συνηθειών ύπνου μας και της ασθένειας, η οποία θα μπορούσε να βοηθήσει σε οτιδήποτε, από την ανάπτυξη πιο στοχευμένων θεραπειών για τον καρκίνο μέχρι την καλύτερη παρακολούθηση των ομάδων υψηλού κινδύνου.

Υπήρχαν πάντα πολλά στοιχεία ότι οι εργαζόμενοι σε βάρδιες και άλλα άτομα με διαταραχές ύπνου έχουν περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν καρκίνο και ο στόχος μας για αυτή τη μελέτη ήταν να μάθουμε γιατί συμβαίνει αυτό».

Κάτια Λαμία, PhD, ανώτερη συγγραφέας, αναπληρώτρια καθηγήτρια, Τμήμα Μοριακής Ιατρικής, Ερευνητικό Ινστιτούτο Scripps

Για να απαντήσουν σε αυτή την ερώτηση, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο ποντικού με εκφρασμένο KRAS - το πιο συχνά μεταλλαγμένο γονίδιο στον καρκίνο του πνεύμονα. Τα μισά από τα ποντίκια κρατήθηκαν σε έναν «κανονικό» κύκλο φωτός, δηλαδή 12 ώρες φωτός και 12 ώρες σκοτάδι. Τα άλλα μισά τοποθετήθηκαν σε έναν κύκλο φωτός που είχε σχεδιαστεί για να μοιάζει με αυτόν των εργαζομένων σε βάρδιες, με τις ώρες φωτός να μετατοπίζονται οκτώ ώρες νωρίτερα κάθε δύο ή τρεις ημέρες.

Τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με την αρχική υπόθεση των ερευνητών: Τα ποντίκια που εκτέθηκαν σε ακανόνιστα, μεταβαλλόμενα μοτίβα φωτός είχαν 68% αυξημένο φορτίο όγκου.

Αλλά όταν χρησιμοποίησαν την αλληλουχία RNA για να προσδιορίσουν τα διαφορετικά γονίδια που εμπλέκονται στην ανάπτυξη του καρκίνου, εξεπλάγησαν όταν ανακάλυψαν ότι μια συστάδα στην οικογένεια πρωτεϊνών του παράγοντα θερμικού σοκ 1 (HSF1) ήταν η κύρια αιτία.

"Αυτός δεν είναι ο μηχανισμός που περιμέναμε εδώ. Ο HSF1 έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει τον ρυθμό σχηματισμού όγκων σε πολλά διαφορετικά μοντέλα καρκίνου, αλλά ποτέ δεν έχει συνδεθεί με διαταραχή του κιρκάδιου ρυθμού στο παρελθόν", λέει η Lamia.

Τα γονίδια HSF1 είναι υπεύθυνα για τη διασφάλιση ότι οι πρωτεΐνες εξακολουθούν να παρασκευάζονται σωστά ακόμα και όταν ένα κύτταρο εκτίθεται σε ακραίο στρες - σε αυτή την περίπτωση, όταν αντιμετωπίζει διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Η ομάδα υποπτεύεται ότι η δραστηριότητα του HSF1 αυξάνεται ως απάντηση στην κιρκαδική διαταραχή, επειδή οι αλλαγές στους κύκλους του ύπνου μας διαταράσσουν τον καθημερινό ρυθμό της θερμοκρασίας του σώματός μας.

"Κανονικά, η θερμοκρασία του σώματός μας αλλάζει κατά έναν ή δύο βαθμούς ενώ κοιμόμαστε. Εάν οι εργαζόμενοι σε βάρδιες δεν βιώσουν αυτή τη φυσιολογική πτώση, θα μπορούσε να διαταράξει την κανονική λειτουργία της οδού σηματοδότησης HSF1 - οδηγώντας τελικά σε περαιτέρω απορρύθμιση στο σώμα." προσθέτει η Λαμία. Πιστεύει ότι τα καρκινικά κύτταρα θα μπορούσαν να εκμεταλλευτούν το μονοπάτι του HSF1 προς όφελός τους και να δημιουργήσουν μεταλλαγμένες, λανθασμένα διπλωμένες πρωτεΐνες, αλλά λέει ότι χρειάζεται περισσότερη έρευνα σε αυτόν τον τομέα.

Αυτά τα ευρήματα όχι μόνο διαμορφώνουν την κατανόησή μας για το πώς οι κιρκάδιοι ρυθμοί επηρεάζουν τον καρκίνο, αλλά μπορεί επίσης να παρέχουν μια προληπτική ευκαιρία για την προστασία των πιο ευάλωτων ομάδων. Με την μη επεμβατική παρακολούθηση της θερμοκρασίας του σώματος, θα μπορούσε να είναι δυνατή η βελτιστοποίηση των ωρών εργασίας των εργαζομένων σε βάρδιες και ακόμη και η διακοπή αυτού του τύπου δυσρύθμισης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο.

Με αυτά τα ευρήματα, οι επιστήμονες εξετάζουν τώρα εάν η σηματοδότηση HSF1 είναι απαραίτητη για την αύξηση του φορτίου του όγκου και δεν είναι απλώς ένας συσχετισμός.

«Τώρα που γνωρίζουμε ότι υπάρχει μοριακή σύνδεση μεταξύ του HSF1, της κιρκαδικής διαταραχής και της ανάπτυξης του όγκου, καθήκον μας είναι να μάθουμε πώς συνδέονται όλα αυτά», λέει η Lamia.

Πηγή:

Scripps Research Institute

Αναφορά:

Pariollaud, Μ., et al. (2022) Η κιρκαδική διαταραχή ενισχύει τη σηματοδότηση του HSF1 και την ογκογένεση στον καρκίνο του πνεύμονα που σχετίζεται με το Kras. Επιστημονικές εξελίξεις. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.