Voisiko tämä mekanismi selittää, miksi unettomat yöt vaikuttavat suoliston terveyteen?
Suolitulehdus ja muut immuunijärjestelmään liittyvät sairaudet ovat yleisempiä epäsäännöllisen unen tavoin, myös yövuorossa työskentelevien ihmisten keskuudessa. Uusi tutkimus hiirillä on paljastanut aiemmin tuntemattoman mekanismin, joka voisi auttaa selittämään yhteyttä.
Mekanismi koskee ryhmän 3 luontaisia imusolusoluja (ILC3). Näillä immuunisoluilla on vahva rooli aineenvaihdunnan, tulehduksen ja muiden biologisten prosessien hallinnassa.
Viime aikoina Luonto Tutkijat selittävät, kuinka he käyttivät hiiriä ymmärtääkseen paremmin ILC3: iden roolia suolistossa.
"Nämä solut", sanoo tutkimuksen vanhempi tutkija Henrique Veiga-Fernandes, "täyttävät tärkeät toiminnot suolistossa - ne torjuvat infektioita, hallitsevat suolen epiteelin eheyttä ja ohjaavat lipidien imeytymistä."
Veiga-Fernandes työskentelee Champalimaudin tuntemattomassa keskuksessa Lissabonissa, Portugalissa. Hän johtaa ryhmää, joka tutkii solutasolla tapahtuvaa viestintää hermoston ja immuunijärjestelmän välillä.
Nukkumallit, terveys- ja kellogeenit
"Unen puutteesta tai muuttuneista nukkumistottumuksista voi olla dramaattisia terveysvaikutuksia, mikä johtaa useisiin sairauksiin, joilla on usein immuunikomponentti, kuten suoliston tulehdustilat", Veiga-Fernandes selittää.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että vuorotyössä työskentelevillä ihmisillä on todennäköisemmin tiettyjä pitkäaikaisia terveysongelmia.
Esimerkiksi yövuorossa pitkään työskentelevillä on suurempi riski sairauksien, kuten haavaumien, joidenkin syöpien, aineenvaihduntasairauksien, liikalihavuuden ja ruoansulatuskanavan sairauksien, kanssa.
"Ymmärtääksemme, miksi näin tapahtuu", Veiga-Fernandes jatkaa, "aloimme kysyä, vaikuttavatko vuorokauden kello suoliston immuunisoluihin."
Hän ja hänen kollegansa havaitsivat, että ILC3: t ovat erityisen herkkiä kellogeeniensa muutoksille, geeneille, jotka ohjaavat rytmisiä soluprosesseja.
He paljastivat myös piirin, joka yhdistää vuorokauden eli 24 tunnin kellon aivoissa suolistossa oleviin ILC3: eihin.
Näyttää siltä, että häiriöt tälle piirille, joka havaitsee muutokset ympäristön valossa, voivat muuttaa ILC3-kellogeenejä. Nämä geneettiset muutokset voivat heikentää immuunisolujen kykyä säätää suoliston terveyttä.
Tiimi osoitti tämän vaikutuksen häiritsemällä 24 tunnin kelloa hiirten aivoissa.
Kirjoittajat kirjoittavat, että "kirurgisesti tai geneettisesti indusoitu aivojen rytmihäiriöiden sääntelyn purkaminen johti häiriöihin vuorokauden ILC3-värähtelyissä, vapautetusta mikrobiomista ja muuttuneesta lipidimetaboliasta."
Aivokellon häiritseminen vähentää suolen ILC3: ita
Lähes kaikilla kehon soluilla on kellogeenit, jotka auttavat heitä seuraamaan 24 tunnin sykliä.
Kellogeenit kertovat solukoneille, mikä on aika, jotta kehon biologia voi valmistautua sykliherkkään toimintaan, kuten syömiseen tai nukkumiseen.
Vaikka jokaisen solun kellogeenit voivat pitää ajan itsenäisesti, ne luottavat aivojen pääkelloon pitääkseen ne synkronoituna.
Koska aivojen kellopiirit ovat herkkiä ulkoiselle valolle, yhteys muun geenin kellogeeneihin auttaa pitämään kehon toiminnot synkronoituna päivä- ja yösyklien kanssa.
Tiimi havaitsi, että ILC3: n kellogeenien häiritseminen vähensi dramaattisesti niiden läsnäoloa suolistossa.
"Tämä johti vakavaan tulehdukseen, suoliston esteen rikkomiseen ja lisääntyneeseen rasvan kertymiseen", toteaa Veiga-Fernandes.
Keskeytynyt aivokello pyyhkii kohdekoodin
Lisätutkimus paljasti syyn ILC3-yhdisteiden dramaattiseen vähenemiseen suolistossa. Vaikuttaa siltä, että aivojen vuorokausipiirin häiriö estää tärkeän signaalin pääsyn ILC3-kellogeeneihin.
Signaalin menetys vaikuttaa proteiiniin, joka kertoo ohimeneville ILC3-soluille, mihin ne voivat siirtyä. Proteiini toimii kuin kohdekoodinumero navigaattorissa, ja ilman aivojen vuorokausipiirin signaalia se ei voi asettaa postinumero.
Veiga-Fernandes sanoo, että hän ja hänen tiiminsä ovat erittäin innoissaan näistä tuloksista, koska ne auttavat selittämään, miksi yöllä aktiivisilla ihmisillä on todennäköisesti heikompi suoliston terveys ja kokevat tulehdussairauksia.
Hän ehdottaa, että keho on kehittynyt niin, että päivänvalossa, kun ruokinta vallitsee, vuorokausikello aivoissa käskee ILC3: ta poistumaan suolesta. Tämä vähentää ILC3-aktiivisuutta suolistossa, mikä lisää lipidien metaboliaa.
ILC3-aktiivisuuden väheneminen jättää kuitenkin suoliston alttiiksi vaurioille. Joten yöllä, kun ruokinta ei ole vallitsevaa, aivojen kello käskee ILC3: eja menemään takaisin suolistoon ja suorittamaan puolustavia ja korjaavia tehtäviä.
"Se [kaikki liittyy] siihen tosiasiaan, että tätä erityistä neuro-immuuniakselia säätelee aivojen kello niin hyvin, että mahdollisilla muutoksilla on välitön vaikutus näihin tärkeisiin, muinaisiin immuunisoluihin."
Henrique Veiga-Fernandes, Ph.D.
