تحقیقات جدید در دانشگاه ماساچوست آمهرست، علت اصلی اثرات نامطلوب سلامتی ناشی از اختلال در ریتم‌های شبانه‌روزی بدن را که معمولاً از جت لگ و شیفت‌های کاری چرخشی رخ می‌دهد، به صفر می‌رساند.
تولد و بقای سلول در هیپوکامپ بالغ توسط یک ساعت شبانه روزی تنظیم می شود، بنابراین اختلال در آن ممکن است روند نوروژنز را از بین ببرد. تنها در ایالات متحده، حدود 30 میلیون نفر هنگام انجام برنامه های چرخشی، تغییرات فازی را در ریتم شبانه روزی خود تجربه می کنند.
آنها برای آزمایش فرضیه خود، تولد و تمایز سلولی را در همسترهای سوری با جهش مغلوب در همستر مطالعه کردند. گریه 1 ژنی که سرعت ساعت را در شرایط ثابت افزایش می دهد و به طور چشمگیری توانایی تغییر مکان در پاسخ به نور را تسریع می کند. بیتمن این جهش را که در تحقیقات قبلی کشف شده بود، دوپر نامید. تیم تحقیقاتی همچنین گروه کنترلی از همسترها را بدون جهش دوپر آزمایش کردند. هر دو متحمل توالی یکسانی از تغییرات در چرخه نور شدند.
اکنون تیم به یک سوال بزرگ بی پاسخ می پردازد، بیتمن می گوید: “این که آیا این عملکرد ساعت های شبانه روزی در هیپوکامپ است که مستقیماً با تغییر چرخه نور: تاریکی تنظیم می شود، یا اینکه نوروژنز توسط ساعت های بیولوژیکی در حال اجرا کنترل می شود. در سلول های دیگر بدن.”
منبع:
مایکل سیفو باهیرو، نویسنده ارشد این مقاله، دکتری می گوید: «اختلال شبانه روزی بر چیزهای زیادی تأثیر می گذارد. نامزد در آزمایشگاه اریک بیتمن، پروفسور بازنشسته زیست شناسی. پیوندهایی با سرطان، دیابت و فشار خون بالا و همچنین اثرات نامطلوب بر نوروژنز وجود دارد.
Bahiru, MS, & Bittman, EL, (2023). نوروژنز بالغین با تغییر فاز شبانه روزی و جهش دوپر در همسترهای ماده سوری تغییر می کند. eNیورو. doi.org/10.1523/eneuro.0359-22.2023.
منبع
هدف نهایی آزمایشگاه بیتمن ارتقای درک مسیرهای درگیر در ساعت های بیولوژیکی انسان است که می تواند منجر به پیشگیری یا درمان اثرات جت لگ، شیفت کاری و اختلالات ریتم شبانه روزی شود. این تحقیق اخیر گام بعدی به سوی این هدف است.
این مقاله در پایان می‌گوید: «یافته‌ها نشان می‌دهند که ناهماهنگی شبانه‌روزی در جت لگ حیاتی است.
این تحقیق در مجله منتشر شده است eNeuroهمچنین نشان می دهد که ژن ساعت شبانه روزی Cryptochrome 1 (گریه 1) نوروژنز بزرگسالان را تنظیم می کند – تشکیل مداوم نورون ها در هیپوکامپ مغز. نوروژنز بزرگسالان از یادگیری و حافظه پشتیبانی می کند و اختلال در آن با زوال عقل و بیماری روانی مرتبط است.
بیتمن توضیح می دهد: «این امکان وجود دارد که فقط چرخه نور را تغییر دهید که بر عصب زایی تأثیر می گذارد، که تکان دادن ساعت به اطراف برای شما مضر است، برخلاف جت لگ، که تأخیر زمانی است که برای همه سیستم های وابسته به شبانه روز در بدن شما طول می کشد. بدن برای تطبیق با این تغییر در نور روز.”
دانشگاه ماساچوست آمهرست
یافته‌های آنها این فرضیه را تایید می‌کند که این ناهماهنگی درونی، این حالت عدم هماهنگی بین و درون اندام‌ها است که در طول جت لگ رخ می‌دهد، که مسئول تأثیر نامطلوب بر نوروژنز است – و به گمان آنها، سایر اثرات نامطلوب سلامتی ناشی از اختلال شبانه‌روزی.
تا همین اواخر، محققان با نوعی سوال مرغ یا تخم مرغ مواجه بودند. ما همیشه از خود می پرسیدیم که علت اصلی بیماری های ناشی از اختلال شبانه روزی چیست؟ بهیرو می گوید. “آیا مشکل از عمل جابجایی ناشی می شود یا خود شیفت؟”
آنها جت لگ را در قالب پیشروی های هشت ساعته و تاخیر در هشت بازه زمانی 16 روزه شبیه سازی کردند. یک نشانگر تولد سلولی در اواسط آزمایش داده شد. نتایج نشان داد که جت لگ تأثیر کمی بر تولد سلولی دارد اما سرنوشت سلول‌های نوزاد را از تبدیل شدن به نورون دور می‌کند. دوپرها در برابر این اثر تغییر فاز مصون هستند. باهیجو می‌گوید: «همانطور که پیش‌بینی می‌شد، حیوانات دوپر سریع‌تر دوباره به دام افتادند، اما در برابر اثرات منفی پروتکل جت لگ نیز مقاوم بودند، در حالی که کنترل – همسترهای نوع وحشی – نوروژنز را کاهش داده بود.
احتمال دیگری که بیتمن فکر می‌کند محتمل‌تر است، این است که ضربان‌ساز اصلی در هسته سوپراکیاسماتیک هیپوتالاموس در مغز، تغییر نور را تشخیص داده و سپس آن را به جمعیت سلول‌های بنیادی که باید در هیپوکامپ تقسیم و تمایز پیدا کنند، ارسال می‌کند.