Tεστ που μπορεί να προσδιορίσει τον χρονοτύπο ενός ατόμου με βάση τις ρίζες των μαλλιών του ανέπτυξε ερευνητική ομάδα του Charité–Universitätsmedizin Berlin.
Στόχος είναι να τεθούν τα θεμέλια για την ιατρική που βασίζεται στον κιρκάδιο ρυθμό, δηλαδή μια ιατρική που συντονίζεται καλύτερα με το εσωτερικό ρολόι του ανθρώπινου σώματος. Η νέα μέθοδος, η οποία εφαρμόστηκε σε περίπου 4.000 άτομα, αποκαλύπτει επίσης ότι οι γυναίκες και οι άνδρες διαφέρουν ελαφρώς ως προς τους βιολογικούς τους ρυθμούς και ότι ο τρόπος ζωής ασκεί μεγαλύτερη επίδραση από ό,τι είχε αρχικά εκτιμηθεί. Τα αποτελέσματα έχουν πλέον δημοσιευτεί στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ο βιολογικός ρυθμός επηρεάζει όχι μόνο τον ύπνο, αλλά και το μεταβολισμό, ακόμη και την επίδραση των φαρμάκων.
«Για παράδειγμα, μελέτες δείχνουν ότι η ώρα της ημέρας κατά την οποία χορηγούνται ορισμένες ανοσοθεραπείες κατά του καρκίνου μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στην αποτελεσματικότητά τους», λέει ο καθηγητής Achim Kramer, επικεφαλής του Τμήματος Χρονοβιολογίας στο Τμήμα Αναισθησιολογίας και Εντατικής Θεραπείας της Charité. «Αυτό πιθανώς οφείλεται στο γεγονός ότι —όπως τα περισσότερα όργανα του σώματός μας— το ανοσοποιητικό σύστημα ακολουθεί επίσης έναν ρυθμό περίπου 24 ωρών. Και αυτός ο ρυθμός διαφέρει από άτομο σε άτομο.»
Ο στόχος της ιατρικής του κιρκάδιου ρυθμού είναι να λαμβάνεται συστηματικά υπόψη αυτός ο ατομικός ρυθμός του εσωτερικού ρολογιού στη διάγνωση και τη θεραπεία και για να το πετύχει αυτό απαιτεί μεθόδους που επιτρέπουν τον προσδιορισμό του βιολογικού ρυθμού με τον απλούστερο δυνατό τρόπο.
Αυτό ήταν δύσκολο μέχρι τώρα: «Η μέχρι σήμερα καθιερωμένη μέθοδος μετρά την «ορμόνη του σκοταδιού» μελατονίνη στο σάλιο υπό αμυδρό φως για αρκετές ώρες», εξηγεί ο Achim Kramer. «Αυτό μπορεί να γίνει μόνο σε εργαστήριο και είναι πολύ δυσκίνητο για ευρεία χρήση.»
Τα 17 γονίδια της τρίχας
Ο Achim Kramer και η ομάδα του έχουν πλέον αναπτύξει ένα τεστ που προσδιορίζει τον ρυθμό του εσωτερικού ρολογιού του σώματος χρησιμοποιώντας τρίχες — ή, πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας κύτταρα από μερικούς θύλακες τριχών. «Σε αυτά τα κύτταρα, μετράμε τη δραστηριότητα 17 γονιδίων που αποτελούν μέρος του μοριακού ρολογιού ή ελέγχονται από αυτό», εξηγεί ο χρονοβιολόγος. «Χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση, αυτό το μοτίβο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υπολογιστεί σε ποιο σημείο του ημερήσιου ρυθμού βρίσκεται εκείνη τη στιγμή το άτομο. Ένα μόνο δείγμα αρκεί για αυτό.»
Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές απέδειξαν ότι το νέο τεστ προσδιορίζει τον κιρκάδιο ρυθμό ενός ατόμου με σχεδόν την ίδια ακρίβεια με την προηγούμενη τυπική μέθοδο. «Η ανάλυση των μαλλιών είναι, ωστόσο, πολύ πιο εύκολη στην εκτέλεση, και αυτό είναι που κάνει τη μέθοδο τόσο πολύτιμη», τονίζει ο Achim Kramer. Η ομάδα έχει ήδη αποδείξει ότι το τεστ είναι κατάλληλο για ευρεία χρήση. Πάνω από 4.000 άτομα έστειλαν δείγματα μαλλιών από το σπίτι τους για να προσδιοριστεί ο χρονοτύπος τους.
Τα "κουμπιά" του εσωτερικού ρολογιού
Η ανάλυση αυτού του δείγματος επιβεβαίωσε για πρώτη φορά σε μεγάλη κλίμακα, χρησιμοποιώντας βιολογικές μετρήσεις, ευρήματα που είχαν ήδη αναδειχθεί από άλλες έρευνες. Για παράδειγμα, ο βιολογικός ρυθμός εξαρτάται από την ηλικία, πράγμα που σημαίνει ότι τα άτομα στα μέσα της δεκαετίας των 20 κουράζονται κατά μέσο όρο περίπου μία ώρα αργότερα από όσους είναι άνω των 50. Και ότι το εσωτερικό ρολόι σηματοδοτεί την έναρξη της νύχτας κατά μέσο όρο ελαφρώς νωρίτερα για τις γυναίκες που εξετάστηκαν σε σχέση με τους άνδρες. Ωστόσο, με έξι λεπτά, η διαφορά που αποκαλύπτει η παρούσα μελέτη είναι μικρότερη από αυτή που προσδιορίστηκε σε μελέτες βασισμένες σε ερωτηματολόγια.
«Παρ' όλα αυτά, υποθέτουμε ότι το φύλο επηρεάζει το εσωτερικό ρολόι, καθώς έχει αποδειχθεί σε άλλες μελέτες ότι οι ορμόνες του φύλου επηρεάζουν τους βιολογικούς ρυθμούς», εξηγεί ο Achim Kramer.
Συνολικά, ο χρονοτύπος ενός ατόμου καθορίζεται από διάφορους παράγοντες. «Η γενετική προδιάθεση, η ηλικία, το φύλο και ο τρόπος ζωής παίζουν όλοι ρόλο», λέει ο χρονοβιολόγος. «Και γι' αυτό τα εσωτερικά ρολόγια των ατόμων μπορεί να διαφέρουν σημαντικά.»
Οι ερευνητές εξεπλάγησαν από το πόσο έντονα επηρεάζει ο τρόπος ζωής τον βιολογικό ρυθμό. Όπως δείχνουν τα δεδομένα, το εσωτερικό ρολόι ενεργοποιείται περίπου μισή ώρα νωρίτερα στους εργαζόμενους σε σχέση με όσους δεν εργάζονται.
Επόμενο βήμα: Ιατρική του κιρκάδιου ρυθμού
Για να καθιερωθεί περαιτέρω το νέο τεστ, η ερευνητική ομάδα εργάζεται για την τυποποίησή του ώστε να χρησιμοποιείται ρουτίνα στα εργαστήρια. Αυτό θα διευκολύνει ακόμη περισσότερο την εφαρμογή του στην ιατρική πρακτική στο μέλλον — για παράδειγμα, ως βάση για συμβουλευτική ύπνου ή για τη διάγνωση ακανόνιστων ρυθμών ύπνου. Η ιατρική του κιρκάδιου ρυθμού είναι επίσης πιο κοντά στο να γίνει πραγματικότητα. Το τεστ μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί για να προσδιοριστεί εάν οι θεραπείες που είναι προσαρμοσμένες στο εσωτερικό ρολόι ενός ατόμου είναι πιο αποτελεσματικές ή έχουν λιγότερες παρενέργειες από εκείνες χωρίς τέτοιες χρονικές προσαρμογές.
