Zegar biologiczny wpływa na działanie układu odpornościowego
Nowe badania na myszach wykazały, że układ odpornościowy nie reaguje równie dobrze o różnych porach dnia. Sugeruje to, że zegar biologiczny może wpływać na mechanizmy związane z odpornością.
Rytmy okołodobowe, które ludzie powszechnie nazywają „zegarami ciała”, są automatycznymi środkami organizmu dostosowującymi mechanizmy biologiczne, takie jak głód i potrzeba snu, zgodnie z naturalnymi rytmami, takimi jak cykl dnia i nocy.
Zegary na ciele regulują również inne mechanizmy „napędu własnego”, w tym oddychanie, bicie serca i temperaturę ciała.
Naukowcy już wiedzą, że rytmy okołodobowe wpływają na wiele różnych aspektów naszych wewnętrznych mechanizmów. Jednak nie wiedzą jeszcze, w jakim stopniu te „zegary” pomagają określić nasze samopoczucie.
Rytmy okołodobowe są wspólne dla wszystkich ssaków. Tak więc zespół badaczy z Douglas Mental Health University Institute i Université de Montréal w Kanadzie zbadał myszy, aby dowiedzieć się, czy zegary ciała mogą wpływać na to, jak dobrze działa odpowiedź immunologiczna.
Dzięki swoim badaniom naukowcy odkryli, że komórki odpornościowe CD8 T, których organizm używa do zwalczania infekcji i guzów nowotworowych, działają z różnym stopniem skuteczności w różnych porach dnia. Zespół badawczy informuje o tych odkryciach w formacie PNAS.
Pora dnia wpływa na odpowiedź limfocytów T.
Naukowcy pracowali z dwiema grupami myszy. Genetycznie zmodyfikowali pierwszą grupę, wyłączając określone geny regulujące rytmy dobowe i pozostawiając geny naturalnie aktywne w drugiej grupie.
Zespół podał szczepionkę gryzoniom z obu tych grup, aby wywołać odpowiedź immunologiczną.
„Korzystając z mysiego modelu szczepionki, zaobserwowaliśmy, że po szczepieniu siła odpowiedzi limfocytów T CD8 zmieniała się w zależności od pory dnia” - mówi jeden z autorów badania, prof. Nicolas Cermakian.
„I odwrotnie, u myszy, u których limfocyty T CD8 były pozbawione genu zegarowego, ten rytm dobowy został zniesiony, a odpowiedź na szczepionkę została osłabiona w ciągu dnia” - kontynuuje prof. Cermakian.
Wcześniejsze badania wskazywały już, że pora dnia może wpływać na proliferację komórek odpornościowych, w tym limfocytów T.Jednak pozostawało niejasne, czy było to wynikiem zakłócenia rytmu okołodobowego, czy też nie.
Pracując zarówno z myszami zmodyfikowanymi genetycznie, jak i zwykłymi myszami, naukowcy byli w stanie ustalić, że zegary ciała odgrywają rolę w modulowaniu skuteczności odpowiedzi immunologicznej. Jednak ścieżka, dzięki której to się dzieje, pozostaje tajemnicą.
„Nasze badanie pokazuje, że limfocyty T są bardziej podatne na aktywację o określonych porach dnia. Zidentyfikowanie mechanizmów, za pomocą których zegar biologiczny moduluje odpowiedź komórek T, pomoże nam lepiej zrozumieć procesy, które regulują optymalne odpowiedzi komórek T. ”
Współautorka prof. Nathalie Labrecque
„Ta wiedza przyczyni się do udoskonalenia strategii szczepień i immunoterapii przeciwnowotworowej” - zauważa prof. Labrecque.
Naukowcy piszą w artykule, że to badanie i jego następcy mogą pozwolić naukowcom na opracowanie podejścia do szczepień, które uwzględni porę dnia, aby zmaksymalizować siłę działania szczepionki.
