Може ли този механизъм да обясни защо безсънните нощи влияят върху здравето на червата?
Възпалението на червата и други състояния, които включват имунната система, са по-чести сред хората с нередовен режим на сън, включително тези, които работят през нощни смени. Сега, ново изследване на мишки разкри един неизвестен досега механизъм, който може да помогне да се обясни връзката.
Механизмът се отнася до вродени лимфоидни клетки от група 3 (ILC3). Тези имунни клетки имат силна роля в контролирането на метаболизма, възпалението и други биологични процеси.
В скорошно Природата хартия, учените обясняват как са използвали мишки, за да разберат по-добре ролята на ILC3 в червата.
„Тези клетки“, казва старшият автор на изследването, д-р Хенрике Вейга-Фернандес, „изпълняват важни функции в червата - борят се с инфекцията, контролират целостта на чревния епител и инструктират абсорбцията на липидите“.
Вейга-Фернандес работи в Центъра за непознато Champalimaud в Лисабон, Португалия. Той ръководи група, която изследва комуникацията на клетъчно ниво между нервната система и имунната система.
Гени на съня, здравето и часовника
„Лишаването от сън или променените навици на съня могат да имат драматични последици за здравето, което води до редица заболявания, които често имат имунен компонент, като възпалителни състояния на червата“, обяснява Veiga-Fernandes.
Изследванията показват, че хората, които работят на смени, са по-склонни да развият определени дългосрочни здравословни проблеми.
Например, тези, които работят нощни смени за дълго време, имат по-висок риск от състояния като язви, някои видове рак, метаболитни заболявания, затлъстяване и стомашно-чревни състояния.
„За да разберем защо се случва това - продължава Вейга-Фернандес,„ започнахме с въпроса дали имунните клетки в червата са повлияни от циркадния часовник. “
Той и колегите му установиха, че ILC3 са особено чувствителни към промените в техните часовникови гени, гените, които контролират ритмичните клетъчни процеси.
Те също така разкриха верига, която свързва циркадния или 24-часов часовник в мозъка с ILC3 в червата.
Изглежда, че прекъсванията на тази верига, която усеща промени в светлината на околната среда, могат да променят гените на часовника на ILC3. Тези генетични промени могат да увредят способността на имунните клетки да регулират здравето на червата.
Екипът демонстрира този ефект, като наруши 24-часовия часовник в мозъка на мишките.
Авторите пишат, че „Хирургично или генетично предизвикано дерегулиране на мозъчната ритмичност е довело до нарушени циркадни колебания на ILC3, дерегулиран микробиом и променен липиден метаболизъм.“
Нарушаването на мозъчния часовник намалява чревните ILC3
Почти всички клетки в тялото имат тактови гени, които им помагат да следват 24-часов цикъл.
Гените на часовника казват на клетъчните машини колко е часът, за да може биологията на тялото да се подготви за чувствителна към цикъла дейност, като хранене или сън.
Докато гените на часовника на всяка клетка могат да поддържат времето независимо, те разчитат на главния часовник в мозъка, за да ги поддържа синхронизирани.
Освен това, тъй като мозъчната тактова схема е чувствителна към външната светлина, връзката с тактовите гени в останалата част на тялото помага да се поддържат функциите на тялото в синхрон с дневните и нощните цикли.
Екипът установи, че нарушаването на гените на часовниците на ILC3 драстично намалява тяхното присъствие в червата.
„Това доведе до тежко възпаление, нарушаване на чревната бариера и увеличено натрупване на мазнини“, отбелязва Veiga-Fernandes.
Нарушен мозъчен часовник изтрива кода на дестинацията
По-нататъшно разследване разкрива причината за драстичния спад на ILC3 в червата. Изглежда, че прекъсването на циркадната верига на мозъка спира важен сигнал да достигне до гените на часовника ILC3.
Загубата на сигнала засяга протеин, който казва на преходните ILC3 клетки къде да мигрират. Протеинът работи като пощенски код на дестинация в сатнав и без сигнала от циркадната верига на мозъка не може да настрои пощенския код.
Veiga-Fernandes казва, че той и екипът му са много развълнувани от тези резултати, защото те помагат да се обясни защо хората, които са активни през нощта, са по-склонни да имат по-лошо здраве на червата и да имат възпалителни заболявания.
Той предполага, че тялото е еволюирало така, че по време на дневна светлина, когато преобладава храненето, циркадният часовник в мозъка казва на ILC3 да напуснат червата. Това намалява ILC3 активността в червата, което засилва липидния метаболизъм.
Намаляването на активността на ILC3 обаче също прави червата уязвими за увреждане. И така, през нощта, когато храненето не преобладава, часовникът на мозъка казва на ILC3 да се върнат обратно в червата и да изпълняват защитни и ремонтни задачи.
„Всичко е свързано с факта, че тази специфична невро-имунна ос е толкова добре регулирана от мозъчния часовник, че всякакви промени в навиците ни имат незабавно въздействие върху тези важни, древни имунни клетки.“
Д-р Енрике Вейга-Фернандес
