I cambiamenti di temperatura potrebbero essere la ragione del legame tra interruzione circadiana e cancro

I cambiamenti di temperatura potrebbero essere la ragione del legame tra interruzione circadiana e cancro

I disturbi dei ritmi circadiani – il modo in cui i nostri corpi cambiano in risposta al ciclo luce-buio di 24 ore – sono stati collegati a molte malattie diverse, compreso il cancro. Il collegamento tra i due è stato finora poco studiato, anche se i lavoratori a turni e altre persone con orari di lavoro irregolari soffrono regolarmente di questi disturbi. Tuttavia, una nuova scoperta di Scripps Research aiuta a rispondere alla domanda su cosa potrebbe esserci dietro questa correlazione.

Il sorprendente legame tra alterazione circadiana e cancro potrebbe essere correlato alla temperaturaGiocare

Credito video: Scripps Research

I risultati, pubblicati il ​​28 settembre 2022 su Science Advances, mostrano che l’interruzione cronica del ritmo circadiano ha aumentato significativamente la crescita del cancro ai polmoni nei modelli animali. Identificando i geni coinvolti, i ricercatori stanno facendo luce sulla misteriosa connessione tra le nostre abitudini di sonno e le malattie, che potrebbe aiutare in tutto, dallo sviluppo di trattamenti contro il cancro più mirati a un migliore monitoraggio dei gruppi ad alto rischio.

Ci sono sempre state molte prove del fatto che i lavoratori a turni e altre persone con disturbi del sonno hanno maggiori probabilità di sviluppare il cancro, e il nostro obiettivo per questo studio era scoprire perché ciò accade”.

Katja Lamia, PhD, autrice senior, professore associato, Dipartimento di Medicina Molecolare, Scripps Research Institute

Per rispondere a questa domanda, gli scienziati hanno utilizzato un modello murino con KRAS espresso, il gene più comunemente mutato nel cancro del polmone. La metà dei topi è stata mantenuta in un ciclo di luce “normale”, ovvero 12 ore di luce e 12 ore di buio. L'altra metà è stata posta su un ciclo di luce progettato per assomigliare a quello dei lavoratori a turni, con le ore di luce spostate otto ore prima ogni due o tre giorni.

I risultati erano coerenti con l'ipotesi iniziale dei ricercatori: i topi esposti a schemi di luce irregolari e mutevoli avevano un aumento del carico tumorale del 68%.

Ma quando hanno utilizzato il sequenziamento dell’RNA per determinare i diversi geni coinvolti nella crescita del cancro, sono rimasti sorpresi di scoprire che la causa principale era un cluster nella famiglia delle proteine ​​del fattore di shock termico 1 (HSF1).

"Questo non è il meccanismo che ci aspettavamo in questo caso. È stato dimostrato che l'HSF1 aumenta il tasso di formazione del tumore in diversi modelli di cancro, ma non è mai stato collegato prima all'interruzione del ritmo circadiano", afferma Lamia.

I geni HSF1 hanno il compito di garantire che le proteine ​​vengano prodotte correttamente anche quando una cellula è esposta a stress estremo, in questo caso quando subisce sbalzi di temperatura. Il team sospetta che l’attività dell’HSF1 aumenti in risposta all’interruzione circadiana perché i cambiamenti nei nostri cicli del sonno interrompono il ritmo quotidiano della nostra temperatura corporea.

"Normalmente, la nostra temperatura corporea cambia di uno o due gradi mentre dormiamo. Se i lavoratori a turni non sperimentano questo normale calo, ciò potrebbe interrompere il normale funzionamento della via di segnalazione HSF1, portando infine a un'ulteriore disregolazione nel corpo." - aggiunge Lamia. Lei ritiene che le cellule tumorali potrebbero sfruttare il percorso HSF1 a proprio vantaggio e creare proteine ​​mutate e mal ripiegate, ma afferma che sono necessarie ulteriori ricerche in questo settore.

Questi risultati non solo modellano la nostra comprensione di come i ritmi circadiani influiscono sul cancro, ma possono anche fornire un’opportunità preventiva per proteggere i gruppi più vulnerabili. Monitorando in modo non invasivo la temperatura corporea, potrebbe essere possibile ottimizzare l’orario di lavoro dei lavoratori a turni e addirittura fermare questo tipo di disregolazione, che può portare al cancro.

Con questi risultati, gli scienziati stanno ora esaminando se la segnalazione dell’HSF1 sia necessaria per aumentare il carico tumorale e non sia solo una correlazione.

"Ora che sappiamo che esiste una connessione molecolare tra HSF1, alterazione circadiana e crescita del tumore, il nostro compito è scoprire come sono tutti collegati", afferma Lamia.

Fonte:

Istituto di ricerca Scripps

Riferimento:

Pariollaud, M., et al. (2022) L'interruzione circadiana migliora la segnalazione HSF1 e la tumorigenesi nel cancro polmonare correlato a Kras. Progressi scientifici. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.