Schimbările de temperatură ar putea fi motivul legăturii dintre perturbarea circadiană și cancer

Schimbările de temperatură ar putea fi motivul legăturii dintre perturbarea circadiană și cancer

Tulburările ritmurilor circadiene – felul în care corpurile noastre se schimbă ca răspuns la ciclul lumină-întuneric de 24 de ore – au fost legate de multe boli diferite, inclusiv cancerul. Legătura dintre cele două a fost până acum slab cercetată, deși lucrătorii în ture și alte persoane cu program de lucru neregulat se confruntă în mod regulat cu aceste tulburări. Cu toate acestea, o nouă descoperire de la Scripps Research ajută să răspundă la întrebarea ce ar putea fi în spatele acestei corelații.

Legătura surprinzătoare dintre perturbarea circadiană și cancer poate fi legată de temperaturăJuca

Credit video: Scripps Research

Rezultatele, publicate pe 28 septembrie 2022 în Science Advances, arată că perturbarea cronică circadiană a crescut semnificativ creșterea cancerului pulmonar la modelele animale. Prin identificarea genelor implicate, cercetătorii fac lumină asupra conexiunii misterioase dintre obiceiurile noastre de somn și boli, care ar putea ajuta în orice, de la dezvoltarea unor tratamente mai bine direcționate pentru cancer până la o mai bună monitorizare a grupurilor cu risc ridicat.

Au existat întotdeauna o mulțime de dovezi că lucrătorii în schimburi și alte persoane cu tulburări de somn au mai multe șanse de a dezvolta cancer, iar scopul nostru pentru acest studiu a fost să aflăm de ce se întâmplă acest lucru.”

Katja Lamia, PhD, autor principal, profesor asociat, Departamentul de Medicină Moleculară, Institutul de Cercetare Scripps

Pentru a răspunde la această întrebare, oamenii de știință au folosit un model de șoarece cu KRAS exprimat - gena cea mai frecvent mutată în cancerul pulmonar. Jumătate dintre șoareci au fost ținuți într-un ciclu de lumină „normal”, adică 12 ore de lumină și 12 ore de întuneric. Cealaltă jumătate a fost plasată pe un ciclu de lumină proiectat să semene cu cel al lucrătorilor în schimburi, cu orele de lumină schimbate cu opt ore mai devreme la fiecare două sau trei zile.

Rezultatele au fost în concordanță cu ipoteza inițială a cercetătorilor: șoarecii expuși la modele de lumină neregulate și în schimbare au avut o sarcină tumorală crescută cu 68%.

Dar când au folosit secvențierea ARN pentru a determina diferitele gene implicate în creșterea cancerului, au fost surprinși să descopere că un grup din familia de proteine ​​​​factor de șoc termic 1 (HSF1) a fost cauza principală.

„Acesta nu este mecanismul pe care ne-am așteptat aici. S-a demonstrat că HSF1 crește rata de formare a tumorii în mai multe modele diferite de cancer, dar nu a fost niciodată legat de perturbarea ritmului circadian înainte”, spune Lamia.

Genele HSF1 sunt responsabile pentru a se asigura că proteinele sunt încă fabricate corect chiar și atunci când o celulă este expusă la stres extrem - în acest caz, atunci când se confruntă cu fluctuații de temperatură. Echipa suspectează că activitatea HSF1 crește ca răspuns la perturbarea circadiană, deoarece schimbările în ciclurile noastre de somn perturbă ritmul zilnic al temperaturii corpului nostru.

„În mod normal, temperatura corpului nostru se schimbă cu unul sau două grade în timp ce dormim. Dacă lucrătorii în schimburi nu se confruntă cu această scădere normală, ar putea perturba funcționarea normală a căii de semnalizare a HSF1 – ducând în cele din urmă la o dereglare suplimentară în organism”. adaugă Lamia. Ea crede că celulele canceroase ar putea exploata calea HSF1 în propriul lor avantaj și ar putea crea proteine ​​mutante, pliate greșit, dar spune că sunt necesare mai multe cercetări în acest domeniu.

Aceste descoperiri nu numai că ne modelează înțelegerea asupra modului în care ritmurile circadiene influențează cancerul, dar pot oferi și o oportunitate preventivă de a proteja grupurile mai vulnerabile. Prin monitorizarea neinvazivă a temperaturii corpului, ar putea fi posibilă optimizarea orelor de lucru ale lucrătorilor în ture și chiar oprirea acestui tip de dereglare, care poate duce la cancer.

Cu aceste constatări, oamenii de știință examinează acum dacă semnalizarea HSF1 este necesară pentru creșterea sarcinii tumorale și nu este doar o corelație.

„Acum că știm că există o legătură moleculară între HSF1, perturbarea circadiană și creșterea tumorii, sarcina noastră este să aflăm cum sunt toate conectate”, spune Lamia.

Sursă:

Institutul de Cercetare Scripps

Referinţă:

Pariollaud, M., et al. (2022) Perturbarea circadiană îmbunătățește semnalizarea HSF1 și tumorigeneza în cancerul pulmonar legat de Kras. Progrese științifice. doi.org/10.1126/sciadv.abo1123.