A hőmérséklet változása lehet az oka a cirkadián zavar és a rák közötti kapcsolatnak

A hőmérséklet változása lehet az oka a cirkadián zavar és a rák közötti kapcsolatnak

A cirkadián ritmus zavarai – ahogyan testünk megváltozik a 24 órás világosság-sötétség ciklus hatására – számos különböző betegséggel, köztük a rákkal is összefüggésbe hozható. A kettő kapcsolatát eddig kevéssé kutatták, bár a műszakban dolgozók és a rendszertelen munkaidőben dolgozók rendszeresen tapasztalják ezeket a zavarokat. A Scripps Research új felfedezése azonban segít megválaszolni azt a kérdést, hogy mi állhat ennek a korrelációnak a hátterében.

A cirkadián zavar és a rák közötti meglepő kapcsolat a hőmérséklettel hozható összefüggésbeJáték

Videó forrása: Scripps Research

A Science Advances folyóiratban 2022. szeptember 28-án közzétett eredmények azt mutatják, hogy a krónikus cirkadián zavar jelentősen megnövelte a tüdőrák növekedését állatmodellekben. Az érintett gének azonosításával a kutatók rávilágítanak az alvási szokásaink és a betegségeink közötti titokzatos kapcsolatra, amely mindenben segíthet, a célzottabb rákkezelések kidolgozásától a magas kockázatú csoportok jobb monitorozásáig.

Mindig is sok bizonyíték volt arra, hogy a műszakban dolgozók és más alvászavarral küzdő emberek nagyobb valószínűséggel alakulnak ki rákos megbetegedésekben, és ezzel a vizsgálattal az volt a célunk, hogy kiderítsük, miért van ez.”

Katja Lamia, PhD, vezető szerző, egyetemi docens, Molekuláris Medicina Tanszék, Scripps Kutatóintézet

A kérdés megválaszolásához a tudósok egy egérmodellt használtak expresszált KRAS-szal - a tüdőrák leggyakrabban mutáns génjével. Az egerek felét „normál” fényciklusban tartották, azaz 12 óra fényben és 12 óra sötétben. A másik felét egy fényciklusra helyezték, amelyet úgy terveztek, hogy hasonlítson a műszakban dolgozókéhoz, és két-három naponta nyolc órával előbbre tolták a világos órákat.

Az eredmények összhangban voltak a kutatók eredeti feltételezésével: a szabálytalan, változó fénymintáknak kitett egerek daganatterhelése 68%-kal nőtt.

Amikor azonban RNS-szekvenálást alkalmaztak a rák növekedésében szerepet játszó különböző gének meghatározására, meglepődve tapasztalták, hogy a hősokk-faktor 1 (HSF1) fehérjecsaládba tartozó klaszter volt a fő ok.

"Ez nem az a mechanizmus, amelyet itt vártunk. A HSF1-ről kimutatták, hogy több különböző rákmodellben növeli a daganatképződés sebességét, de ezt korábban soha nem hozták összefüggésbe a cirkadián ritmuszavarral" - mondja Lamia.

A HSF1 gének felelősek azért, hogy a fehérjék még akkor is megfelelően képződjenek, ha egy sejt extrém stressznek van kitéve – ebben az esetben, amikor hőmérséklet-ingadozásokat tapasztal. A kutatócsoport azt gyanítja, hogy a HSF1 aktivitása megnő a cirkadián zavarokra adott válaszként, mivel az alvási ciklusaink változásai megzavarják testhőmérsékletünk napi ritmusát.

"Általában a testhőmérsékletünk egy-két fokkal változik alvás közben. Ha a műszakban dolgozók nem tapasztalják ezt a normális csökkenést, az megzavarhatja a HSF1 jelátviteli útvonal normális működését - végső soron további szabályozási zavarokhoz vezethet a szervezetben." teszi hozzá Lamia. Úgy véli, hogy a rákos sejtek kihasználhatják a HSF1 útvonalat saját előnyükre, és mutáns, hibásan hajtogatott fehérjéket hozhatnak létre, de szerinte további kutatásra van szükség ezen a területen.

Ezek az eredmények nemcsak a cirkadián ritmusok rákra gyakorolt ​​hatásáról alkotott ismereteinket formálják, hanem megelőző lehetőséget is nyújthatnak a sebezhetőbb csoportok védelmére. A testhőmérséklet non-invazív monitorozásával optimalizálható lenne a műszakban dolgozók munkaideje, sőt megállítható lenne az ilyen típusú, rákhoz vezethető szabályozási zavar.

Ezekkel az eredményekkel a tudósok most azt vizsgálják, hogy a HSF1 jelátvitel szükséges-e a tumorterhelés növeléséhez, és nem csupán összefüggés.

„Most, hogy tudjuk, hogy molekuláris kapcsolat van a HSF1, a cirkadián zavar és a tumornövekedés között, a feladatunk az, hogy kiderítsük, hogyan kapcsolódnak ezek mind össze” – mondja Lamia.

Forrás:

Scripps Kutatóintézet

Referencia:

Pariollaud, M. et al. (2022) A cirkadián zavar fokozza a HSF1 jelátvitelt és a daganatképződést a Kras-hoz kapcsolódó tüdőrákban. Tudományos fejlődés. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.