Το εσωτερικό ρολόι του σώματος δεν καθορίζει μόνο πότε κοιμόμαστε - καθορίζει επίσης πόσο γρήγορα επουλώνονται οι μύες μας.
Μια νέα μελέτη του Northwestern Medicine σε ποντίκια, που δημοσιεύεται σήμερα στο Science Advances, δείχνει ότι οι μυϊκοί τραυματισμοί επουλώνονται ταχύτερα όταν συμβαίνουν κατά τη διάρκεια των φυσικών ωρών εγρήγορσης του σώματος.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να έχουν συνέπειες για τους εργαζόμενους σε βάρδιες και μπορεί επίσης να αποδειχθούν χρήσιμα για την κατανόηση των επιπτώσεων της γήρανσης και της παχυσαρκίας, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Clara Peek, επίκουρη καθηγήτρια βιοχημείας και μοριακής γενετικής στην Ιατρική Σχολή Feinberg του Πανεπιστημίου Northwestern.
Η μελέτη μπορεί επίσης να βοηθήσει στην εξήγηση του τρόπου με τον οποίο διαταραχές όπως το jetlag και οι αλλαγές της θερινής ώρας επηρεάζουν τους κιρκάδιους ρυθμούς και την αποκατάσταση των μυών.
«Σε καθένα από τα κύτταρά μας, έχουμε γονίδια που σχηματίζουν το μοριακό κιρκαδιανό ρολόι», δήλωσε η Peek. «Αυτά τα γονίδια του ρολογιού κωδικοποιούν ένα σύνολο μεταγραφικών παραγόντων που ρυθμίζουν πολλές διεργασίες σε όλο το σώμα και τις ευθυγραμμίζουν με την κατάλληλη ώρα της ημέρας. Πράγματα όπως η συμπεριφορά ύπνου/ξύπνιου, ο μεταβολισμός, η θερμοκρασία του σώματος και οι ορμόνες - όλα αυτά άπτονται του κιρκάρδιου ρυθμού».
Πώς διεξήχθη η μελέτη
Προηγούμενη έρευνα που πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο της Peek διαπίστωσε ότι τα ποντίκια αναγεννούσαν τους μυϊκούς ιστούς γρηγορότερα όταν η βλάβη συνέβαινε κατά τη διάρκεια των κανονικών ωρών εγρήγορσής τους. Όταν τα ποντίκια υπέστησαν μυϊκή βλάβη κατά τις συνήθεις ώρες ύπνου τους, η επούλωση επιβραδύνθηκε.
Στην τρέχουσα μελέτη, η Peek και οι συνεργάτες της προσπάθησαν να κατανοήσουν καλύτερα πώς τα κιρκάδια ρολόγια μέσα στα μυϊκά βλαστικά κύτταρα ρυθμίζουν την αναγέννηση ανάλογα με την ώρα της ημέρας.
Για τη μελέτη, η Peek και οι συνεργάτες της πραγματοποίησαν αλληλούχιση μεμονωμένων κυττάρων τραυματισμένων και μη τραυματισμένων μυών σε ποντίκια σε διαφορετικές ώρες της ημέρας. Διαπίστωσαν ότι η ώρα της ημέρας επηρέασε τα επίπεδα φλεγμονώδους απόκρισης στα βλαστικά κύτταρα, τα οποία δίνουν σήμα στα ουδετερόφιλα -- τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που μπαίνουν πρώτα στη μάχη για την αναγέννηση των μυών.
«Ανακαλύψαμε ότι η σηματοδότηση των κυττάρων μεταξύ τους ήταν πολύ ισχυρότερη αμέσως μετά τον τραυματισμό, όταν τα ποντίκια τραυματίζονταν κατά τη διάρκεια της περιόδου εγρήγορσής τους», δήλωσε ο Peek. «Αυτό ήταν ένα συναρπαστικό εύρημα και αποτελεί περαιτέρω απόδειξη ότι η κιρκάδια ρύθμιση της μυϊκής αναγέννησης υπαγορεύεται από αυτή τη διασταύρωση βλαστικών κυττάρων-ανοσοποιητικών κυττάρων».
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το ρολόι των μυϊκών βλαστικών κυττάρων επηρέασε επίσης την παραγωγή του NAD, ενός συνένζυμου που βρίσκεται σε όλα τα κύτταρα και είναι απαραίτητο για τη δημιουργία ενέργειας στο σώμα και εμπλέκεται σε εκατοντάδες μεταβολικές διεργασίες, μετά τον τραυματισμό.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα γενετικά τροποποιημένο μοντέλο ποντικού, το οποίο ενίσχυσε την παραγωγή του συνενζύμου ειδικά στα μυϊκά βλαστικά κύτταρα, η ομάδα των επιστημόνων διαπίστωσε ότι αυτό επάγει φλεγμονώδεις αντιδράσεις και την επιστράτευση ουδετερόφιλων, προωθώντας τη μυϊκή αναγέννηση.
Γιατί έχει σημασία
Τα ευρήματα μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικά για την κατανόηση των διαταραχών του κιρκάδιου ρυθμού που εμφανίζονται κατά τη γήρανση και την παχυσαρκία, δήλωσε ο Peek.
«Οι διαταραχές του κιρκάδιου ρυθμού που συνδέονται με τη γήρανση και τα μεταβολικά σύνδρομα όπως η παχυσαρκία και ο διαβήτης σχετίζονται επίσης με μειωμένη μυϊκή αναγέννηση», δήλωσε η Peek. «Τώρα, είμαστε σε θέση να ρωτήσουμε: συμβάλλουν αυτές οι διαταραχές του κιρκάδιου κύκλου στη μικρότερη ικανότητα αναγέννησης των μυών σε αυτές τις καταστάσεις;». Πώς αλληλεπιδρά αυτό με το ανοσοποιητικό σύστημα;»
