التهاب روده و سایر شرایطی که سیستم ایمنی بدن را درگیر می کنند، در بین افرادی که الگوی خواب نامنظم دارند، از جمله افرادی که در شیفت شب کار می کنند بیشتر دیده می شود. اکنون، تحقیقات جدید در موشها مکانیسم این ارتباط را که قبلاً ناشناخته بود، بیشتر مورد بررسی قرار میدهد.
تحقیقات جدید مکانیسم ساعت بیولوژی بدن را مورد توجه قرار می دهد که ممکن است ارتباط بین الگوهای خواب و سلامت روده را توضیح دهد.
این مکانیسم مربوط به سلولهای لنفاوی (ILC3s) است. این سلولهای ایمنی نقش مهمی در کنترل متابولیسم، التهاب و سایر فرآیندهای بیولوژیکی دارند.
در مقاله اخیر Nature، دانشمندان توضیح می دهند که چگونه از موش ها برای درک بهتر نقش این نوع سلول های ایمنی ILC3، در روده استفاده می کنند.
دکتر Henrique Veiga-Fernandes، اظهار می کند: “این سلول ها عملکردهای مهمی در روده دارند – آنها با عفونت مبارزه می کنند، یکپارچگی اپیتلیوم روده و جذب لیپیدها را کنترل می کنند.”
وایگا-فرناندز در مرکز ناشناخته های چامپالیمود، فعالیت می کند. او گروهی را هدایت می کند که ارتباطات بین سیستم عصبی و سیستم ایمنی بدن را در سطح سلولی، بررسی می کنند.
الگوی خواب، سلامتی و ژن های مربوط به ساعت بیولوژیکی بدن
Veiga-Fernandes توضیح می دهد: “کمبود خواب یا عادات خواب تغییر یافته می تواند عواقب چشمگیری در سلامتی داشته باشد. در نتیجه منجر به طیف وسیعی از بیماری هایی می شود که به طور مکرر یک جزء سیستم ایمنی مانند شرایط التهابی روده را درگیر میکند.“
تحقیقات نشان داده است که افرادی که به صورت شیفتی کار می کنند، به احتمال زیاد دچار برخی مشکلات سلامتی در طولانی مدت می شوند.
به عنوان مثال، افرادی که مدت زمان طولانی در شیفت های کاری شبانه مشغول کار هستند، بیشتر تحت خطر شرایطی مانند زخم معده، برخی سرطان ها، بیماری های متابولیک، چاقی و بیماری های گوارشی هستند.
ویگا-فرناندز ادامه می دهد: “برای درک اینکه چرا این اتفاق می افتد،” ما باید با پرسیدن اینکه آیا سلولهای ایمنی در روده تحت تأثیر ساعت شبانه روزی بدن قرار دارند، شروع کنیم.
او و همکارانش دریافتند که ILC3 به خصوص در تغییر در “ژنهای ساعت” خود، ژنهایی که فرآیندهای سلولی ریتمیک را کنترل می کنند، حساس هستند.
آنها همچنین مداری را کشف کردند که ساعت شبانه روز یا 24 ساعته در مغز را به سلول های ILC3 در روده مرتبط می کند.
به نظر می رسد اختلال در این مدار، که تغییرات نور محیط بر روی آن تاثیرگذار است، می تواند ژن های ساعت ILC3 را تغییر دهد. این تغییرات، توانایی سلولهای ایمنی در تنظیم سلامت روده را مختل می کند.
این تیم با مختل کردن ریتم 24 ساعت در مغز موشها، این اثر را نشان دادند.
ایجاد اختلال در تنظیم ریتم شبانه روزی مغز، منجر به اختلال در نوسانات شبانه روزی ILC3، تنظیم میکروبیوم و متابولیسم چربی شده است.”
مختل شدن ساعت بیولوژیک مغز باعث کاهش سلول های ایمنی ILC3 روده می شود
تقریباً تمام سلول های بدن “ژن های ساعت” دارند که به آنها کمک می کند تا یک چرخه 24 ساعته را دنبال کنند.
در واقع، به نوعی”ژن های ساعت” به ماشین آلات سلولی، زمان را اعلام می کنند تا بدن بتواند برای فعالیت های حساس به چرخه شبانه روزی، مانند غذا خوردن یا خواب آماده شود.
در حالی که ژنهای ساعت هر سلول می توانند زمان را به طور مستقل حفظ کنند، آنها به ساعت بیولوژیک اصلی در مغز متکی هستند تا با یکدیگر همگام شوند.
علاوه بر این، از آنجا که مدار ساعت مغز نسبت به نور خارجی حساس است، ارتباط با “ژن های ساعت” در بقیه بدن به همگام سازی عملکرد بدن با چرخه روز و شب کمک می کند.
این تیم دریافتند که ایجاد اختلال در “ژن ساعت” ILC3، باعث کاهش چشمگیر حضور آنها در روده می شود.
Veiga-Fernandes خاطرنشان می کند: “کاهش این نوع سلول های ایمنی در روده، منجر به التهاب شدید و افزایش تجمع چربی شد.”
اختلال در “ساعت بیولوژیکی مغز” و عواقب آن
تحقیقات بیشتر دلیل افت چشمگیر سلول های ایمنی ILC3 در روده را نشان داد. به نظر می رسد اختلال در مدار شبانه روزی مغز، از رسیدن سیگنالهای مهم به “ژن های ساعت” سلولهای ILC3 جلوگیری می کند.
در واقع، سیگنال پروتئینی را تحت تأثیر قرار می دهد که به سلولهای ILC3 می گوید که در چه زمانی و به کجا مهاجرت کنند.
Veiga-Fernandes بیان می کند که او و تیمش از این نتایج بسیار هیجان زده هستند زیرا به آنها کمک می کند تا توضیح دهند که چرا افرادی که در شب فعالیت دارند بیشتر احتمال دارد از سلامت روده ضعیف تری برخوردار باشند و بیماری های التهابی را تجربه می کنند.
وی اظهار داشت که بدن به شکلی تکامل یافته است که در طول روز، هنگام تغذیه، ساعت شبانه روزی در مغز به سلولهای ILC3 می گوید روده را ترک کنند. این باعث کاهش فعالیت سلول های ILC3 در روده می شود و این به نوبه خود منجر به افزایش متابولیسم لیپیدها خواهد شد.
با این حال، کاهش فعالیت ILC3 نیز روده را در معرض آسیب قرار می دهد. بنابراین، در شب، هنگامی که تغذیه صورت نمی گیرد، ساعت مغز به سلولهای ILC3 می گوید که دوباره به روده بروند و کارهای دفاعی و ترمیمی را انجام دهند.
این محور عصبی-ایمنی ویژه با ساعت بیولوژیک مغز به حدی تنظیم شده که کوچکترین تغییر در عادات خواب و این چرخه، ممکن است باعث اختلال در عملکرد این سلول ها و درنتیجه سیستم گوارشی و روده شود.
برای اطلاعات بیشتر در خصوص اختلالات عصبی و روش های نوین بهبود آن ها به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.