Svalové buňky mají své vlastní vnitřní hodiny a podle nového výzkumu může mít jejich narušení v důsledku práce na směny zásadní vliv na proces stárnutí. Studie zveřejněná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ) přináší další důkazy o škodlivých účincích práce na směny na zdraví.
Narušené svalové hodiny u lidí pracujících na směny
Tým z King’s College London zjistil, že svalové buňky mají vlastní mechanismus měření času, který reguluje obrat bílkovin, a tím řídí růst a funkci svalů. V noci svalové hodiny aktivují odbourávání vadných bílkovin, čímž dochází k regeneraci svalů, zatímco tělo odpočívá. Změna těchto vnitřních svalových hodin je spojena s úbytkem svalové hmoty souvisejícím s věkem, známým jako sarkopenie. To znamená, že narušení cirkadiánního rytmu, k němuž dochází při práci na směny, urychluje proces stárnutí.
Vědci pro svůj výzkum použili zebřičky, které se často používají v biologických studiích. Zebřičky sdílejí až 70 % genů s lidmi, dají se snadno upravovat v laboratoři a jsou průhledné, takže jejich svaly lze snadno pozorovat pod mikroskopem. Vedoucí autor Jeffrey Kelu, výzkumný pracovník na King’s College London, řekl: „Vědci se snaží zjistit, zda jsou zebřičky schopné se pohybovat po světě: „Abychom prozkoumali účinky narušení cirkadiánního rytmu na svalové buňky, narušili jsme funkci svalových hodin u zebřiček nadměrnou expresí defektního hodinového proteinu. Poté jsme ryby pozorovali po dobu dvou let a porovnávali je se zdravými kontrolními zvířaty.
Zatímco v mladším věku (šest měsíců a jeden rok) nebyly pozorovány žádné významné rozdíly ve velikosti svalů, ryby bez funkčních svalových hodin vykazovaly ve dvou letech jasné známky předčasného stárnutí. Byly kratší, vážily méně, plavaly méně často a pomaleji. To jsou typické znaky sarkopenie a celkového poklesu pohyblivosti, který byl pozorován i u pracovníků na směny.“ Aby vědci pochopili základní mechanismus, zkoumali obrat bílkovin, což je proces nezbytný pro udržení svalové hmoty, který je s věkem často narušen. Ukázali, že během nočního odpočinku svalové hodiny regulují odbourávání defektních svalových bílkovin, které se hromadí v důsledku používání během dne.
Cirkadiánní biologie pro vývoj léčebných postupů k prevenci úbytku svalové hmoty u pracovníků pracujících na směny
Studie ukázala, že toto „noční vyčištění“ je nezbytné pro zachování svalové funkce. Hromadění defektních bílkovin by proto mohlo způsobit zrychlený rozpad svalů u starých ryb s narušenými svalovými hodinami a u pracovníků na směny. Dr. Kelu uvedl: „V této studii se objevily následující poznatky: „Ve Spojeném království hrají přibližně čtyři miliony pracovníků na směny zásadní roli při zajišťování nepřetržitého provozu podniků a záchranných služeb. Naše studie poskytuje další důkazy o tom, že narušení cirkadiánního rytmu u pracovníků na směny ovlivňuje více aspektů zdraví. Podle vědců je pochopení toho, jak narušení cirkadiánního rytmu přispívá k sarkopenii, zásadní pro vývoj strategií ke zlepšení zdraví a pohody pracovníků pracujících na směny.
Zjištění zdůrazňují potenciál využití cirkadiánní biologie k vývoji léčby, která by zabránila ztrátě svalové hmoty u pracovníků pracujících na směny. V současné době probíhají preklinické studie s léky, které modulují specifické proteiny hodin. To otevírá cestu k budoucím terapiím, které by mohly zlepšit proces stárnutí u pracovníků pracujících na směny. Spoluautor profesor Simon Hughes, odborník na vývojovou buněčnou biologii, dodal: „Tato práce ukazuje, jak nás studium něčeho tak složitého, jako je růst svalů, v tak jednoduchém systému, jako jsou malé rybí larvy, může skutečně něco naučit. Samozřejmě musíme ještě ověřit, zda to platí i pro člověka – ale ryby nám alespoň ukazují, kde hledat.“
