Нарушения циркадного ритма — то, как наши тела меняются в ответ на 24-часовой цикл света и темноты — связаны со многими различными заболеваниями, включая рак. Связь между ними плохо изучена, хотя сменные рабочие и другие лица с нерегулярным графиком регулярно сталкиваются с такими нарушениями. Но новое открытие Scripps Research помогает ответить на вопрос, что может стоять за этой корреляцией.

Результаты, опубликованные в журнале Science Advances 28 сентября 2022 года, подчеркивают, что хроническое нарушение циркадных ритмов значительно увеличивает рост рака легких на животных моделях. Идентифицируя вовлеченные гены, исследователи проливают свет на загадочную связь между нашим режимом сна и болезнями, которая может помочь в разработке более целенаправленных методов лечения рака до лучшего мониторинга групп высокого риска.

«Всегда было много доказательств того, что сменные рабочие и другие люди с нарушенным графиком сна имеют более высокие показатели заболеваемости раком, и наша миссия в этом исследовании состояла в том, чтобы выяснить, почему», — говорит старший автор Катя Ламия, доктор философии, доцент кафедры. молекулярной медицины.

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые использовали модель мыши с выраженным KRAS — наиболее часто мутирующим геном при раке легких. Половину мышей содержали при «нормальном» световом цикле, то есть 12 часов света и 12 часов темноты. Другая половина была размещена в световом цикле, который должен был напоминать световой цикл сменных рабочих, где световой день сдвигался на восемь часов раньше каждые два или три дня.

Выводы совпали с тем, что первоначально думали исследователи: у мышей, которые подвергались воздействию нерегулярных, меняющихся световых паттернов, было увеличено опухолевое бремя на 68%.

Source Naturals, L-триптофан, 500 мг, 60 таблеток

Но когда они использовали секвенирование РНК, чтобы определить различные гены, участвующие в росте рака, они были удивлены тем, что основным виновником был набор белков семейства фактора теплового шока 1 (HSF1).

«Это не тот механизм, который мы ожидали найти здесь. Было показано, что HSF1 увеличивает скорость образования опухолей в нескольких различных моделях рака, но раньше это никогда не было связано с нарушением циркадных ритмов», — говорит Ламия.

Гены HSF1 отвечают за то, чтобы белки по-прежнему вырабатывались правильно, даже когда клетка находится в состоянии сильного стресса — в данном случае, когда она испытывает изменения температуры. Команда подозревает, что активность HSF1 увеличивается в ответ на нарушение циркадного ритма, потому что изменения в наших циклах сна нарушают ежедневные ритмы температуры нашего тела.

«Обычно температура нашего тела меняется на один или два градуса, пока мы спим. Если посменные рабочие не испытывают этого нормального падения, это может повлиять на то, как обычно работает путь HSF1, и в конечном итоге привести к еще большему нарушению регуляции в организме. », — добавляет Ламия. Она считает, что раковые клетки могут использовать путь HSF1 в своих интересах и создавать мутантные неправильно свернутые белки, но говорит, что в этой области необходимы дополнительные исследования.

Эти результаты помогают сформировать не только наше понимание того, как циркадные ритмы влияют на рак, но и потенциально являются профилактическим способом защиты более уязвимых групп риска. Благодаря неинвазивному мониторингу температуры тела можно оптимизировать графики сменных рабочих и даже остановить этот тип нарушения регуляции, который может привести к раку.

Имея в руках эти открытия, ученые теперь оценивают, необходима ли передача сигналов HSF1 для увеличения опухолевой нагрузки и не является ли она исключительно корреляцией.

«Теперь, когда мы знаем, что существует молекулярная связь между HSF1, нарушением циркадных ритмов и ростом опухоли, наша задача — определить, как все это связано», — говорит Ламия.