Zmiany temperatury mogą być przyczyną powiązania między zaburzeniami rytmu dobowego a rakiem

Zmiany temperatury mogą być przyczyną powiązania między zaburzeniami rytmu dobowego a rakiem

Zaburzenia rytmów dobowych – sposobu, w jaki nasze ciało zmienia się w odpowiedzi na 24-godzinny cykl światło-ciemność – powiązano z wieloma różnymi chorobami, w tym rakiem. Związek między nimi został dotychczas słabo zbadany, chociaż pracownicy zmianowi i inne osoby o nieregularnym czasie pracy regularnie doświadczają tych zaburzeń. Jednak nowe odkrycie dokonane przez Scripps Research pomaga odpowiedzieć na pytanie, co może kryć się za tą korelacją.

Zaskakujący związek między zaburzeniami rytmu dobowego a rakiem może być powiązany z temperaturąGrać

Źródło wideo: Badania Scripps

Wyniki, opublikowane 28 września 2022 r. w czasopiśmie Science Advances, pokazują, że przewlekłe zaburzenia rytmu dobowego znacząco zwiększają rozwój raka płuc w modelach zwierzęcych. Identyfikując zaangażowane geny, badacze rzucają światło na tajemniczy związek między naszymi nawykami dotyczącymi snu a chorobami, co może pomóc we wszystkim, od opracowania bardziej ukierunkowanych terapii przeciwnowotworowych po lepsze monitorowanie grup wysokiego ryzyka.

Zawsze istniało wiele dowodów na to, że pracownicy zmianowi i inne osoby cierpiące na zaburzenia snu są bardziej narażone na zachorowanie na raka, a naszym celem tego badania było ustalenie, dlaczego tak się dzieje”.

Katja Lamia, dr, starsza autorka, profesor nadzwyczajny, Zakład Medycyny Molekularnej, Instytut Badawczy Scripps

Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy wykorzystali model mysi z ekspresją KRAS – genu najczęściej zmutowanego w raku płuc. Połowę myszy trzymano w „normalnym” cyklu światła, tj. 12 godzin światła i 12 godzin ciemności. Drugą połowę umieszczono w cyklu oświetlenia przypominającym cykl pracy pracowników zmianowych, z godzinami świetlnymi przesuwanymi o osiem godzin wcześniej co dwa lub trzy dni.

Wyniki były zgodne z pierwotnym założeniem badaczy: u myszy narażonych na nieregularne, zmieniające się wzorce światła obciążenie guzem było o 68% większe.

Kiedy jednak wykorzystali sekwencjonowanie RNA do określenia różnych genów zaangażowanych w rozwój nowotworu, ze zdziwieniem odkryli, że główną przyczyną była grupa białek z rodziny czynników szoku cieplnego 1 (HSF1).

„To nie jest mechanizm, jakiego się tutaj spodziewaliśmy. Wykazano, że HSF1 zwiększa tempo powstawania nowotworów w kilku różnych modelach nowotworów, ale nigdy wcześniej nie łączono go z zaburzeniami rytmu dobowego” – mówi Lamia.

Geny HSF1 odpowiadają za zapewnienie prawidłowej produkcji białek, nawet gdy komórka jest narażona na ekstremalny stres – w tym przypadku gdy doświadcza wahań temperatury. Zespół podejrzewa, że ​​aktywność HSF1 wzrasta w odpowiedzi na zakłócenia rytmu dobowego, ponieważ zmiany w cyklach snu zakłócają dobowy rytm temperatury ciała.

„Zwykle podczas snu temperatura naszego ciała zmienia się o jeden lub dwa stopnie. Jeśli pracownicy zmianowi nie doświadczą tego normalnego spadku, może to zakłócić normalne funkcjonowanie szlaku sygnałowego HSF1, co ostatecznie prowadzi do dalszych rozregulowań w organizmie”. dodaje Lamia. Uważa, że ​​komórki nowotworowe mogą wykorzystać szlak HSF1 na swoją korzyść i stworzyć zmutowane, nieprawidłowo sfałdowane białka, uważa jednak, że potrzebne są dalsze badania w tej dziedzinie.

Odkrycia te nie tylko kształtują naszą wiedzę na temat wpływu rytmów dobowych na raka, ale mogą również zapewnić możliwość zapobiegania chorobom w celu ochrony grup bezbronnych. Dzięki nieinwazyjnemu monitorowaniu temperatury ciała możliwa byłaby optymalizacja godzin pracy pracowników zmianowych, a nawet powstrzymanie tego rodzaju rozregulowania, które może prowadzić do raka.

Dzięki tym odkryciom naukowcy sprawdzają obecnie, czy sygnalizacja HSF1 jest konieczna do zwiększenia masy nowotworu, a nie tylko korelacją.

„Teraz, gdy wiemy, że istnieje molekularny związek między HSF1, zaburzeniami rytmu dobowego i wzrostem guza, naszym zadaniem jest dowiedzieć się, w jaki sposób one wszystkie są ze sobą powiązane” – mówi Lamia.

Źródło:

Instytut Badawczy Scrippsa

Odniesienie:

Pariollaud, M. i in. (2022) Zakłócenia rytmu dobowego wzmacniają sygnalizację HSF1 i powstawanie nowotworów w raku płuc związanym z Kras. Postęp naukowy. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.