Muskelceller har deres eget indre ur, og ifølge ny forskning kan forstyrrelse af dette ur gennem skifteholdsarbejde have dybtgående virkninger på aldringsprocessen. En undersøgelse offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) giver yderligere bevis for de skadelige virkninger af skifteholdsarbejde på helbredet.
Forstyrret muskelur hos folk, der arbejder på skift
Teamet på King’s College London har opdaget, at muskelceller har deres egen tidsmåler, som regulerer proteinomsætningen og dermed styrer muskelvækst og -funktion. Om natten aktiverer muskeluret nedbrydningen af defekte proteiner og regenererer derved musklerne, mens kroppen hviler. En ændring i dette indre muskelur er blevet sat i forbindelse med aldersrelateret muskeltab, kendt som sarkopeni. Det betyder, at en forstyrrelse af døgnrytmen, som det sker ved skifteholdsarbejde, fremskynder aldringsprocessen.
Forskerne brugte zebrafisk, som ofte bruges i biologiske studier, til deres forskning. Zebrafisk deler op til 70 % af deres gener med mennesker, er nemme at modificere i laboratoriet og er gennemsigtige, så deres muskler nemt kan observeres under et mikroskop. Hovedforfatter Jeffrey Kelu, der er forsker ved King’s College London, siger: “For at undersøge virkningerne af forstyrrelser i døgnrytmen på muskelceller forstyrrede vi funktionen af muskeluret i zebrafisk ved at overudtrykke et defekt urprotein. Derefter observerede vi fiskene i to år og sammenlignede dem med raske kontroldyr.
Mens der ikke blev observeret nogen signifikante forskelle i muskelstørrelse i yngre aldre (seks måneder og et år), viste fisk uden et fungerende muskelur tydelige tegn på for tidlig aldring i en alder af to år. De var kortere, vejede mindre, svømmede mindre hyppigt og svømmede langsommere. Det er typiske kendetegn for sarkopeni og en generel nedgang i mobilitet, som også er blevet observeret hos skifteholdsarbejdere.” For at forstå den underliggende mekanisme undersøgte forskerne proteinomsætningen, en proces, der er afgørende for at opretholde muskelmassen, og som ofte forringes med alderen. De viste, at muskeluret under nattesøvnen regulerer nedbrydningen af defekte muskelproteiner, som ophobes på grund af brug i løbet af dagen.
Døgnrytmebiologi til udvikling af behandlinger til forebyggelse af muskeltab hos skifteholdsarbejdere
Undersøgelsen viste, at denne “natlige oprydning” er afgørende for at opretholde muskelfunktionen. Ophobningen af defekte proteiner kan derfor forårsage accelereret muskelnedbrydning hos gamle fisk med et forstyrret muskelur og hos skifteholdsarbejdere. Dr. Kelu sagde: “I Storbritannien spiller omkring fire millioner skifteholdsarbejdere en afgørende rolle for at holde virksomheder og beredskabstjenester kørende døgnet rundt. Vores undersøgelse giver yderligere bevis for, at forstyrrelser i døgnrytmen hos skifteholdsarbejdere påvirker flere aspekter af helbredet. Ifølge forskerne er det afgørende at forstå, hvordan døgnrytmeforstyrrelser bidrager til sarkopeni, for at kunne udvikle strategier til at forbedre skifteholdsarbejderes sundhed og trivsel.
Resultaterne fremhæver potentialet i at bruge døgnrytmebiologi til at udvikle behandlinger, der kan forhindre muskeltab hos skifteholdsarbejdere. Prækliniske studier er i øjeblikket i gang med lægemidler, der modulerer specifikke urproteiner. Det baner vejen for fremtidige behandlinger, der kan forbedre aldringsprocessen hos skifteholdsarbejdere. Medforfatter professor Simon Hughes, der er ekspert i udviklingscellebiologi, tilføjer: “Dette arbejde viser, hvordan vi virkelig kan lære noget af at studere noget så komplekst som muskelvækst i et simpelt system som små fiskelarver. Vi er selvfølgelig stadig nødt til at undersøge, om det også gælder for mennesker – men i det mindste viser fiskene os, hvor vi skal lede.”
