كيف يمكن لساعات أجسامنا أن تصنع صحتنا أو تدمرها
نظرًا لأن أنماط حياتنا أصبحت متطلبة بشكل متزايد ، فإننا نبني حياتنا حول أيام وليال مقسمة بشكل مصطنع تستوعب الحاجة إلى العمل في نوبات ليلية ، أو البقاء مستيقظًا طوال الليل ، أو السفر بين القارات. لكن هذا يؤثر على ساعات أجسامنا الطبيعية ، مع عواقب غير مرغوب فيها.
إذا تلاعبنا بإيقاعاتنا اليومية - التي تحددها ساعات الجسم التي تنظم جميع العمليات الآلية التي تحدث داخل الجسم - فإننا نعبث بصحتنا.
تتحكم ساعات الجسم في عملية التمثيل الغذائي ، مما يساهم في حسن سير كل عضو في أجسامنا.
ومع ذلك ، إذا تجاوزنا دوراتنا الطبيعية من النهار إلى الليل بانتظام - من خلال العمل طوال الليل ، أو السفر لمسافات طويلة ، أو قضاء الكثير من الوقت في النظر إلى الشاشات الساطعة في الظلام - تصبح ساعات أجسامنا مشوشة وتتوقف عن العمل بشكل صحيح.
يحدد بحث جديد من جامعة جنوب كاليفورنيا في لوس أنجلوس ومعهد سكريبس للأبحاث في لا جولا بكاليفورنيا وجامعة ناغويا في اليابان آلية رئيسية تربط عدم انتظام إيقاعات الساعة البيولوجية مع زيادة التعرض للأمراض المزمنة.
"تكشف الدراسات الوبائية باستمرار عن المزيد والمزيد من الروابط بين أنماط الحياة الحديثة وساعتنا البيولوجية الداخلية ، وعندما يتعارض هذان العنصران ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى الإصابة بأمراض مثل السمنة وسرطان الثدي" ، كما يشير مؤلف الدراسة ستيف كاي ، أستاذ طب الأعصاب ، الهندسة الطبية الحيوية والعلوم البيولوجية في جامعة جنوب كاليفورنيا.
ومع ذلك ، يضيف ، "هذه الدراسة تتجاوز علم الأوبئة لاستكشاف آليات اضطراب الساعة البيولوجية كعامل خطر للإصابة بأمراض معينة."
الدراسة الجديدة التي تظهر في PNAS، قد حدد بروتينًا يلعب دورًا مزدوجًا في سياق إيقاع الساعة البيولوجية ، وهو ما يفسر كيف يمكن أن تؤدي ساعات الجسم المعطلة إلى المرض.
الإخلال بالتوازن الدقيق
ركز كاي وزملاؤه على HNF4A ، وهو بروتين موجود في نوى الخلية ، والذي اقترح بحث سابق أنه يشارك في التطور المبكر للكبد والكلى والأمعاء الغليظة.
عندما حلل الباحثون خلايا الكبد والقولون المأخوذة من أنسجة الفئران والأنسجة البشرية ، وجدوا أن HNF4A يتفاعل مع الساعات البيولوجية لهذه الخلايا بطرق معقدة. وبشكل أكثر تحديدًا ، يمكن لـ HNF4A منع نوعين من البروتينات الأخرى - CLOCK و BMAL1 - التي تساعد على تنظيم إيقاع الساعة البيولوجية في الثدييات.
يوضح كاي: "داخل الخلية ، تروس الساعة عالمية ، لكن عقارب الساعة خاصة بكل عضو ، لذا فإن الطريقة التي تؤدي بها الساعة عملها في كل خلية مختلفة".
اتضح أن HNF4A يستجيب للإشارات الكيميائية داخل الخلية ويعمل على البروتينات الأخرى وفقًا لذلك. وهذا يعني أنه عندما يتلاشى نشاط هذا البروتين ، تتعطل عمليات التمثيل الغذائي الطبيعية أيضًا ، مما يجعل الأعضاء أكثر عرضة للإصابة بالأمراض.
"لذلك ، في الكبد ، نظرنا إلى البروتينات الخاصة بالأنسجة ووجدنا أن HNF4A مرتبط بالساعة البيولوجية ، ويتم تنظيمه بالساعة والدورات بالساعة ، وبالتالي ينظم الساعة. هذه هي النتيجة الجديدة هنا ، وهي قفزة كبيرة إلى الأمام ".
ستيف كاي
كما يوضح المؤلف الأول للدراسة ، منغ كو ، "الطفرات في HNF4A من المعروف أن الجين يساهم في شكل وراثي نادر من مرض السكري يسمى MODY1 ، وقد ارتبط خلل التعبير عنه ارتباطًا وثيقًا بسرطان الكبد ، وكلاهما بآليات لا نفهمها تمامًا. "
وتضيف: "يشير اكتشافنا إلى أن اضطراب الساعة يمكن أن يكون آلية محتملة ويوفر جسرًا بين تنظيم الساعة البيولوجية وتطور المرض".
غالبًا ما تتطلب أنماط الحياة الحديثة أن نعيش بإيقاعات غير منتظمة ، ويحذر الباحثون من أن هذا يمكن أن يساهم في تعطيل الآليات الحساسة ، بما في ذلك تلك التي تشارك فيها البروتينات ، مثل HNF4A.
"لم يتطور البشر للنوبات الليلية ، والأضواء الليلية ، والسفر عبر القارات. تمثل تحديات الحياة الحديثة لنظامنا اليومي تهديدًا طويل الأمد لصحتنا ، "كما يقول كاي.
يمكن أن تقدم لنا الاكتشافات مثل تلك التي تم إبرازها في الدراسة الحالية صورة أكثر تفصيلاً لكيفية تأثير ساعات الجسم المعطلة على النتائج الصحية.
يشجع كاي "الآن يمكننا أن نرى كيف أن HNF4A هو فصل جديد في كتاب كان في الغالب عبارة عن صفحات فارغة ، لذلك هناك قصة تبدأ من هناك ونحن نملأ مساحة فارغة ضخمة".
