Bu mekanizma, uykusuz gecelerin neden bağırsak sağlığını etkilediğini açıklayabilir mi?
Bağışıklık sistemini içeren bağırsak iltihabı ve diğer durumlar, gece vardiyasında çalışanlar da dahil olmak üzere düzensiz uyku düzenine sahip kişilerde daha yaygındır. Şimdi, farelerdeki yeni araştırmalar, bağlantıyı açıklamaya yardımcı olabilecek önceden bilinmeyen bir mekanizmayı ortaya çıkardı.
Mekanizma, grup 3 doğal lenfoid hücreler (ILC3'ler) ile ilgilidir. Bu bağışıklık hücreleri, metabolizma, iltihaplanma ve diğer biyolojik süreçleri kontrol etmede güçlü bir role sahiptir.
Yakın zamanda Doğa bilim adamları, ILC3'lerin bağırsaktaki rolünü daha iyi anlamak için fareleri nasıl kullandıklarını açıklıyorlar.
"Bu hücreler," diyor kıdemli çalışma yazarı Henrique Veiga-Fernandes, Ph.D., "bağırsakta önemli işlevleri yerine getiriyorlar - enfeksiyonla savaşırlar, bağırsak epitelinin bütünlüğünü kontrol ederler ve lipit emilimini yönlendirirler."
Veiga-Fernandes Portekiz, Lizbon'daki Champalimaud Bilinmeyenler Merkezi'nde çalışıyor. Sinir sistemi ile bağışıklık sistemi arasındaki hücresel düzeyde iletişimi araştıran bir gruba liderlik ediyor.
Uyku düzeni, sağlık ve saat genleri
Veiga-Fernandes, "Uyku yoksunluğu veya değişen uyku alışkanlıklarının sağlık açısından dramatik sonuçları olabilir, bu da bağırsak iltihaplı hastalıkları gibi sıklıkla bir bağışıklık bileşenine sahip olan bir dizi hastalığa neden olabilir" diye açıklıyor Veiga-Fernandes.
Araştırmalar, vardiyalı çalışan kişilerin belirli uzun vadeli sağlık sorunları geliştirme olasılığının daha yüksek olduğunu göstermiştir.
Örneğin uzun süre gece vardiyasında çalışanlar, ülser, bazı kanserler, metabolik hastalıklar, obezite ve gastrointestinal rahatsızlıklar gibi daha yüksek risklere sahiptir.
"Bunun neden olduğunu anlamak için," diye devam ediyor Veiga-Fernandes, "bağırsaktaki bağışıklık hücrelerinin sirkadiyen saatten etkilenip etkilenmediğini sorarak başladık."
O ve meslektaşları, ILC3'lerin, ritmik hücre süreçlerini kontrol eden genler olan saat genlerindeki değişikliklere özellikle duyarlı olduklarını keşfettiler.
Ayrıca beyindeki sirkadiyen veya 24 saatlik saati bağırsaktaki ILC3'lere bağlayan bir devreyi ortaya çıkardılar.
Görünüşe göre, çevresel ışıktaki değişiklikleri algılayan bu devre kesintileri, ILC3 saat genlerini değiştirebilir. Bu genetik değişiklikler, bağışıklık hücrelerinin bağırsak sağlığını düzenleme yeteneğini bozabilir.
Ekip, farelerin beynindeki 24 saatlik saati bozarak bu etkiyi gösterdi.
Yazarlar, "Beyin ritmikliğinin cerrahi veya genetik olarak indüklenen deregülasyonunun, bozulmuş sirkadiyen ILC3 salınımlarına, düzensiz bir mikrobiyoma ve değişen lipit metabolizmasına yol açtığını" yazıyorlar.
Beyin saatini bozmak bağırsak ILC3'lerini azaltır
Neredeyse vücuttaki tüm hücrelerin 24 saatlik bir döngüyü takip etmelerine yardımcı olan saat genleri vardır.
Saat genleri, hücre makinelerine saatin ne olduğunu söyler, böylece vücudun biyolojisi yemek yeme veya uyku gibi döngüye duyarlı faaliyetlere hazırlanabilir.
Her hücrenin saat genleri zamanı bağımsız olarak tutabilirken, onları senkronize tutmak için beyindeki ana saate güvenirler.
Ek olarak, beynin saat devresi dış ışığa duyarlı olduğu için, vücudun geri kalan kısmındaki saat genleriyle bağlantı, vücut işlevlerinin gündüz ve gece döngüleri ile uyumlu kalmasına yardımcı olur.
Ekip, ILC3'lerin saat genlerini bozmanın bağırsaktaki varlıklarını önemli ölçüde azalttığını buldu.
Veiga-Fernandes, "Bu, şiddetli iltihaplanma, bağırsak bariyerinin aşılması ve artan yağ birikimi ile sonuçlandı" diye belirtiyor.
Bozuk beyin saati hedef kodu siler
Daha fazla araştırma, bağırsaktaki ILC3'lerde dramatik düşüşün nedenini ortaya çıkardı. Görünüşe göre beynin sirkadiyen devresindeki bozulma, önemli bir sinyalin ILC3 saat genlerine ulaşmasını durduruyor.
Sinyal kaybı, geçici ILC3 hücrelerine nereye taşınacağını söyleyen bir proteini etkiler. Protein, bir uydu navigasyonundaki hedef posta kodu gibi çalışır ve beynin sirkadiyen devresinden gelen sinyal olmadan posta kodunu ayarlayamaz.
Veiga-Fernandes, kendisinin ve ekibinin bu sonuçlardan çok heyecanlandığını çünkü geceleri aktif olan kişilerin neden daha kötü bağırsak sağlığına sahip olduklarını ve iltihaplı hastalıklar yaşadıklarını açıklamaya yardımcı olduklarını söylüyor.
Vücudun, beslenmenin hakim olduğu gün ışığında, beyindeki sirkadiyen saatin ILC3'lere bağırsakları terk etmesini söyleyecek şekilde evrimleştiğini öne sürüyor. Bu, bağırsakta lipit metabolizmasını artıran ILC3 aktivitesini azaltır.
Bununla birlikte, ILC3 aktivitesindeki azalma, bağırsakları hasara karşı savunmasız bırakır. Bu nedenle, geceleri, beslenme hakim olmadığında, beynin saati ILC3'lere bağırsağa geri dönmelerini ve savunma ve onarım görevlerini yerine getirmelerini söyler.
"Tüm bunların, bu spesifik nöro-bağışıklık ekseninin beynin saati tarafından o kadar iyi düzenlenmiş olması ve alışkanlıklarımızdaki herhangi bir değişikliğin bu önemli, eski bağışıklık hücreleri üzerinde anında bir etkisi olması gerçeğiyle ilgili."
Henrique Veiga-Fernandes, Ph.D.
