Ar putea acest mecanism să explice de ce nopțile nedormite afectează sănătatea intestinului?
Inflamația intestinală și alte afecțiuni care implică sistemul imunitar sunt mai frecvente în rândul persoanelor cu modele de somn neregulate, inclusiv a celor care lucrează în schimburi de noapte. Acum, noi cercetări la șoareci au descoperit un mecanism necunoscut anterior care ar putea ajuta la explicarea conexiunii.
Mecanismul se referă la celulele limfoide înnăscute din grupa 3 (ILC3). Aceste celule imune au un rol puternic în controlul metabolismului, inflamației și a altor procese biologice.
Într-un recent Natură Hârtie, oamenii de știință explică modul în care au folosit șoareci pentru a înțelege mai bine rolul ILC3s în intestin.
„Aceste celule”, spune autorul principal al studiului, Henrique Veiga-Fernandes, Ph.D., „îndeplinesc funcții importante în intestin - combat infecțiile, controlează integritatea epiteliului intestinal și instruiesc absorbția lipidelor”.
Veiga-Fernandes lucrează la Centrul Champalimaud pentru necunoscut, din Lisabona, Portugalia. El conduce un grup care investighează comunicarea la nivel celular între sistemul nervos și sistemul imunitar.
Modelul somnului, sănătatea și genele ceasului
Privarea de somn sau modificarea obiceiurilor de somn pot avea consecințe dramatice asupra sănătății, ducând la o serie de boli care au frecvent o componentă imună, cum ar fi afecțiunile inflamatorii intestinale, explică Veiga-Fernandes.
Cercetările au arătat că persoanele care lucrează în schimburi sunt mai predispuse să dezvolte anumite probleme de sănătate pe termen lung.
Cei care lucrează în ture nocturne pentru o lungă perioadă de timp, de exemplu, prezintă un risc mai mare de afecțiuni precum ulcere, unele tipuri de cancer, boli metabolice, obezitate și afecțiuni gastro-intestinale.
„Pentru a înțelege de ce se întâmplă acest lucru”, continuă Veiga-Fernandes, „am început întrebând dacă celulele imune din intestin sunt influențate de ceasul circadian”.
El și colegii săi au descoperit că ILC3 sunt deosebit de sensibili la modificările genelor lor de ceas, genele care controlează procesele celulare ritmice.
De asemenea, au descoperit un circuit care leagă ceasul circadian sau 24 de ore din creier de ILC3 din intestin.
Se pare că întreruperile acestui circuit, care detectează schimbările de lumină din mediul înconjurător, pot modifica genele ceasului ILC3. Aceste modificări genetice pot afecta capacitatea celulelor imune de a regla sănătatea intestinului.
Echipa a demonstrat acest efect prin întreruperea ceasului de 24 de ore din creierul șoarecilor.
Autorii scriu că „dereglarea indusă chirurgical sau genetic a ritmicității creierului a dus la perturbarea oscilațiilor circadiene ILC3, la un microbiom dereglat și la modificarea metabolismului lipidic”.
Perturbarea ceasului cerebral reduce ILC3-urile intestinale
Aproape toate celulele din corp au gene de ceas care le ajută să urmeze un ciclu de 24 de ore.
Genele ceasului spun mașinilor celulare care este timpul pentru ca biologia organismului să se poată pregăti pentru activități sensibile la cicluri, cum ar fi să mănânce sau să dormi.
În timp ce genele ceasului fiecărei celule pot menține timpul independent, ele se bazează pe ceasul principal din creier pentru a le menține sincronizate.
În plus, deoarece circuitele ceasului creierului sunt sensibile la lumina externă, conexiunea cu genele ceasului din restul corpului ajută la menținerea funcțiilor corpului sincronizate cu ciclurile de zi și de noapte.
Echipa a constatat că întreruperea genelor ceasului ILC3 a redus dramatic prezența lor în intestin.
„Acest lucru a dus la inflamații severe, la încălcarea barierei intestinale și la creșterea acumulării de grăsime”, notează Veiga-Fernandes.
Ceasul creierului întrerupt șterge codul de destinație
Investigațiile ulterioare au dezvăluit motivul scăderii dramatice a ILC3 în intestin. Se pare că întreruperea circuitului circadian al creierului oprește un semnal important de la atingerea genelor de ceas ILC3.
Pierderea semnalului afectează o proteină care indică celulelor ILC3 tranzitorii către unde să migreze. Proteina funcționează ca un cod poștal de destinație într-un satelit și, fără semnalul din circuitul circadian al creierului, nu poate configura codul poștal.
Veiga-Fernandes spune că el și echipa sa sunt foarte încântați de aceste rezultate, deoarece ajută la explicarea de ce persoanele care sunt active noaptea sunt mai susceptibile de a avea o sănătate intestinală mai slabă și de a suferi boli inflamatorii.
El sugerează că corpul a evoluat astfel încât în timpul zilei, când hrănirea predomină, ceasul circadian din creier le spune ILC3-urilor să părăsească intestinul. Acest lucru reduce activitatea ILC3 în intestin, ceea ce stimulează metabolismul lipidelor.
Cu toate acestea, reducerea activității ILC3 lasă și intestinul vulnerabil la daune. Deci, noaptea, când hrănirea nu predomină, ceasul creierului le spune ILC3-urilor să se întoarcă în intestin și să efectueze sarcini defensive și de reparații.
„Totul are legătură cu faptul că această axă neuro-imună specifică este atât de bine reglementată de ceasul creierului, încât orice schimbare a obiceiurilor noastre are un impact imediat asupra acestor importante, vechi celule imune.”
Dr. Henrique Veiga-Fernandes
