Nästan alla organismer på jorden följer en naturlig dygnsrytm som kodas av cellernas klockgener, som gör precis vad namnet antyder: de reglerar kroppens rytm på 24-timmarsbasis. De flesta celler i däggdjurens kroppar har cilier, hårliknande strukturer som utför en mängd olika funktioner, t.ex. rörelse i rörliga cilier och strukturellt stöd i icke rörliga eller primära cilier. Primära cilier fungerar också som sinnesorgan för cellen, en funktion som har visat på de primära ciliernas potential för läkningsprocessen och kroppens olika läkningshastigheter i enlighet med vår dygnsrytm.

Hur sårläkningshastigheten är relaterad till flimmerhåren

Forskning visar att klockproteiner, dvs. proteiner som reglerar 24-timmarsrytmen i en cell och som kodas av klockgener, har ett stort inflytande på regleringen av primära cilier. De primära cilierna reagerar på fluktuationer i uttrycket av klockgener och kan förkortas eller förlängas under dygnets lopp. Längden på de primära cilierna kan variera och är relaterad till läkningsprocessen av ett sår. Ju kortare cilierna är, desto kortare verkar sårläkningstiden vara. Forskare vid Hiroshima University observerade musceller under 72 timmar och fann att ökningen och minskningen av ciliernas längd motsvarade en 24-timmarscykel.

”Detta tyder på att 24-timmarscykeln för primära cilier på fibroblaster delvis är ansvarig för skillnaden i sårläkningshastighet mellan dag och natt”, säger Ryota Nakazato, forskare och författare till studien. Fibroblaster är celler som bidrar till bildandet av bindväv och spelar en viktig roll i läkningsprocessen. Dygnsrytmen i fibroblasternas primära cilier är mer involverad i sårläkningen under dagen än under natten.

Orsaken till denna daginducerade förbättrade läkningsprocess verkar ligga i förhållandet mellan 24-timmarscykeln och längden på de primära cilierna. Under dagen är cilierna kortare och kan lättare omvandlas till en celltyp som kan tränga in i såret och påbörja läkningsprocessen. Primärflimmerhåren kan också vara involverade i att ta emot och sända signaler till resten av kroppen, vilket också kan förbättra sårläkningen. Celler med kortare primära cilier lossnar lättare från sin ”förankring” för att påbörja cellmigrationen till sårområdet tidigare och kan också lättare skicka signaler för att påskynda sårläkningen än celler med längre cilier.

Den biologiska klockan och dess störningar

Forskarna tror att ytterligare analyser kommer att klargöra de primära ciliernas roll inte bara i sårläkningen utan också i olika livsfenomen med dygnsrytm, t.ex. sömn/väckning, hormonfrisättning och förändringar i kroppstemperaturen. Även om vissa framsteg har gjorts när det gäller att koppla samman dessa två till synes orelaterade ämnen, krävs det mer arbete för att klargöra den mekanism genom vilken den cirkadiska rytmen påverkar kroppens fysiologi, särskilt i omogna eller embryonala celler. Dessa observationer gör det möjligt för forskare att ytterligare undersöka den biologiska klockans roll och dess störningar i olika hälsoproblem eller sjukdomar och kan leda till utvecklingen av ett forskningsområde som kallas ”cirkadisk medicin”. Resultat från mer detaljerade studier av dygnsrytmens fysiologi kan hjälpa människor som lider av jetlag, sömnlöshet och andra störningar eller sjukdomar som kan vara relaterade till problem med regleringen av kroppens naturliga klocka.