Lämpötilan muutokset voivat olla syynä vuorokausihäiriöiden ja syövän väliseen yhteyteen

Lämpötilan muutokset voivat olla syynä vuorokausihäiriöiden ja syövän väliseen yhteyteen

Vuorokausirytmin häiriöt – tapa, jolla kehomme muuttuvat 24 tunnin valo-pimeyden syklin seurauksena – on yhdistetty moniin erilaisiin sairauksiin, mukaan lukien syöpään. Näiden kahden välistä yhteyttä on toistaiseksi tutkittu heikosti, vaikka vuorotyöläiset ja muut epäsäännöllisen työajan työntekijät kokevat säännöllisesti näitä häiriöitä. Scripps Researchin uusi löytö auttaa kuitenkin vastaamaan kysymykseen, mikä saattaa olla tämän korrelaation takana.

Yllättävä yhteys vuorokausivaihtelun ja syövän välillä voi liittyä lämpötilaanPelata

Videon luotto: Scripps Research

Science Advancesissa 28. syyskuuta 2022 julkaistut tulokset osoittavat, että krooninen vuorokausihäiriö lisäsi merkittävästi keuhkosyövän kasvua eläinmalleissa. Tunnistamalla asiaan liittyvät geenit tutkijat valaisevat unetottumustemme ja sairauksien salaperäistä yhteyttä, joka voi auttaa kaikessa kohdennetumpien syöpähoitojen kehittämisestä korkean riskin ryhmien parempaan seurantaan.

On aina ollut paljon todisteita siitä, että vuorotyöläiset ja muut unihäiriöistä kärsivät ihmiset sairastuvat todennäköisemmin syöpään, ja tavoitteemme tässä tutkimuksessa oli selvittää, miksi näin on.

Katja Lamia, PhD, vanhempi kirjailija, apulaisprofessori, molekyylilääketieteen laitos, Scripps Research Institute

Vastatakseen tähän kysymykseen tutkijat käyttivät hiirimallia, jossa oli ilmentynyt KRAS - keuhkosyövän yleisimmin mutatoitunut geeni. Puolet hiiristä pidettiin "normaalissa" valosyklissä, eli 12 tuntia valoa ja 12 tuntia pimeyttä. Toinen puoli asetettiin kevyelle jaksolle, joka oli suunniteltu muistuttamaan vuorotyöntekijöitä, jolloin valotuntia siirrettiin kahdeksan tuntia aikaisemmin kahden tai kolmen päivän välein.

Tulokset vastasivat tutkijoiden alkuperäistä oletusta: Epäsäännölliselle, muuttuvalle valokuviolle altistuneiden hiirten kasvainkuviot lisääntyivät 68 %.

Mutta kun he käyttivät RNA-sekvensointia syövän kasvuun osallistuvien eri geenien määrittämiseen, he olivat yllättyneitä huomatessaan, että lämpöshokkitekijä 1:n (HSF1) proteiiniperheen klusteri oli tärkein syy.

"Tämä ei ole se mekanismi, jota odotimme täällä. HSF1:n on osoitettu lisäävän kasvainten muodostumista useissa eri syöpämalleissa, mutta sitä ei ole koskaan aiemmin liitetty vuorokausirytmin häiriöihin", Lamia sanoo.

HSF1-geenit ovat vastuussa siitä, että proteiinit tuotetaan edelleen oikein myös silloin, kun solu on alttiina äärimmäiselle stressille - tässä tapauksessa, kun se kokee lämpötilan vaihteluita. Tiimi epäilee, että HSF1-aktiivisuus lisääntyy vasteena vuorokausivaihteluille, koska muutokset unijaksoissamme häiritsevät kehomme lämpötilan päivittäistä rytmiä.

"Normaalisti ruumiinlämpömme muuttuu yhdellä tai kahdella asteella nukkuessamme. Jos vuorotyöntekijät eivät koe tätä normaalia pudotusta, se voi häiritä HSF1-signalointireitin normaalia toimintaa - mikä lopulta johtaa lisää säätelyhäiriöihin kehossa." lisää Lamia. Hän uskoo, että syöpäsolut voivat hyödyntää HSF1-reittiä omaksi edukseen ja luoda mutatoituneita, väärin laskostuneita proteiineja, mutta sanoo, että tällä alalla tarvitaan lisää tutkimusta.

Nämä havainnot eivät vain muokkaa ymmärrystämme siitä, kuinka vuorokausirytmit vaikuttavat syöpään, vaan voivat myös tarjota ennaltaehkäisevän mahdollisuuden suojella haavoittuvampia ryhmiä. Non-invasiivisesti kehonlämpöä seuraamalla voitaisiin optimoida vuorotyöntekijöiden työaikoja ja jopa pysäyttää tämäntyyppinen syöpään johtava säätelyhäiriö.

Näiden löydösten perusteella tutkijat tutkivat nyt, onko HSF1-signalointi välttämätöntä kasvaintaakan lisäämiseksi, eikä se ole vain korrelaatio.

"Nyt kun tiedämme, että HSF1:n, vuorokausivaihtelun ja kasvaimen kasvun välillä on molekyyliyhteys, meidän tehtävämme on selvittää, miten ne kaikki liittyvät toisiinsa", Lamia sanoo.

Lähde:

Scripps Research Institute

Viite:

Pariollaud, M., et ai. (2022) Vuorokausihäiriöt tehostavat HSF1-signalointia ja kasvainten muodostumista Krasiin liittyvässä keuhkosyövässä. Tieteelliset edistysaskeleet. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.