Komórki mięśniowe mają swój własny wewnętrzny zegar, a według nowych badań zakłócenie tego zegara poprzez pracę zmianową może mieć głęboki wpływ na proces starzenia. Badanie opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dostarcza dalszych dowodów na szkodliwy wpływ pracy zmianowej na zdrowie.
Zaburzony zegar mięśniowy u osób pracujących na zmiany
Zespół z King’s College London odkrył, że komórki mięśniowe mają własny mechanizm pomiaru czasu, który reguluje obrót białek, a tym samym kontroluje wzrost i funkcjonowanie mięśni. W nocy zegar mięśniowy aktywuje rozkład wadliwych białek, regenerując w ten sposób mięśnie, podczas gdy ciało odpoczywa. Zmiana tego wewnętrznego zegara mięśniowego została powiązana z utratą mięśni związaną z wiekiem, znaną jako sarkopenia. Oznacza to, że zakłócenie rytmu dobowego, jak ma to miejsce w przypadku pracy zmianowej, przyspiesza proces starzenia.
Naukowcy wykorzystali do swoich badań danio pręgowanego, który jest często wykorzystywany w badaniach biologicznych. Danio pręgowany dzieli do 70% genów z ludźmi, jest łatwy do modyfikacji w laboratorium i jest przezroczysty, dzięki czemu jego mięśnie można łatwo obserwować pod mikroskopem. Główny autor, Jeffrey Kelu, pracownik naukowy King’s College London, powiedział: „Aby zbadać wpływ zaburzeń rytmu okołodobowego na komórki mięśniowe, zaburzyliśmy funkcję zegara mięśniowego u danio pręgowanego poprzez nadekspresję wadliwego białka zegarowego. Następnie obserwowaliśmy ryby przez dwa lata i porównaliśmy je ze zdrowymi zwierzętami kontrolnymi.
Podczas gdy nie zaobserwowano znaczących różnic w wielkości mięśni w młodszym wieku (sześć miesięcy i jeden rok), ryby bez funkcjonującego zegara mięśniowego wykazywały wyraźne oznaki przedwczesnego starzenia się w wieku dwóch lat. Były niższe, ważyły mniej, pływały rzadziej i wolniej. Są to typowe cechy sarkopenii i ogólnego spadku mobilności, które zaobserwowano również u pracowników zmianowych”. Aby zrozumieć podstawowy mechanizm, naukowcy zbadali obrót białkami, proces niezbędny do utrzymania masy mięśniowej, który często jest upośledzony wraz z wiekiem. Wykazali oni, że podczas nocnego odpoczynku zegar mięśniowy reguluje rozpad wadliwych białek mięśniowych, które gromadzą się w wyniku użytkowania w ciągu dnia.
Biologia okołodobowa dla rozwoju terapii zapobiegających utracie mięśni u pracowników zmianowych
Badanie wykazało, że ten „nocny klirens” jest niezbędny do utrzymania funkcji mięśni. Nagromadzenie wadliwych białek może zatem powodować przyspieszony rozpad mięśni u starych ryb z zaburzonym zegarem mięśniowym oraz u pracowników zmianowych. Dr Kelu powiedział: „W Wielkiej Brytanii około czterech milionów pracowników zmianowych odgrywa istotną rolę w utrzymaniu firm i służb ratunkowych działających przez całą dobę. Nasze badanie dostarcza dalszych dowodów na to, że zaburzenia rytmu okołodobowego u pracowników zmianowych wpływają na wiele aspektów zdrowia”. Według naukowców zrozumienie, w jaki sposób zaburzenia rytmu dobowego przyczyniają się do sarkopenii, ma kluczowe znaczenie dla opracowania strategii poprawy zdrowia i samopoczucia pracowników zmianowych.
Odkrycia te podkreślają potencjał wykorzystania biologii okołodobowej do opracowania terapii zapobiegających utracie mięśni u pracowników zmianowych. Obecnie trwają badania przedkliniczne nad lekami modulującymi określone białka zegarowe. Otwiera to drogę do przyszłych terapii, które mogłyby poprawić proces starzenia się pracowników zmianowych. Współautor pracy, profesor Simon Hughes, ekspert w dziedzinie biologii komórek rozwojowych, dodał: „Ta praca pokazuje, jak badanie czegoś tak złożonego jak wzrost mięśni w prostym systemie, takim jak małe larwy ryb, może nas czegoś nauczyć. Oczywiście nadal musimy sprawdzić, czy dotyczy to również ludzi – ale przynajmniej ryby pokazują nam, gdzie szukać”.
