Modern Toplum Sirkadiyen Ritimimizi Nasıl Bozar?

Gündüz-gece döngüsü, bildiğimiz şekliyle yaşamın en tanımlayıcı modellerinden biridir. Döngüsel bir ortamda yaşıyoruz ve sirkadiyen ritimler, canlı organizmaların biyolojisinde önemli bir unsurdur.

Güneş ışığı gibi çevresel zamanlama ipuçlarıyla modüle edilen birçok fizyolojik süreç, gündüz-gece döngüsü ile senkronize edilir. Biyolojik saatimiz, fizyolojik işlevlerimizi buna göre yönetmek için ışıktaki döngüsel değişimleri tespit etmelidir.Bunu yapmak için, ışık değişiklikleri retinadaki retina ganglion hücreleri adı verilen özel hücreler tarafından algılanır; bu retina fotoreseptörleri ışığı alır ve beyne, daha spesifik olarak hipotalamusta bulunan ve süper kiyazmatik çekirdek (SCN) adı verilen bir yapıya bilgi gönderir. SCN nöronları daha sonra zamansal bilgileri diğer dokulara aktararak, vücut süreçlerimizin çoğunda senkronize sirkadiyen ritimler üretir.

Evrim, döngüsel çevremize adapte olmamızı sağladı ve bu dış döngüler, sağlıklı bir durumun sürdürülmesi için gerekli hale geldi. Ancak modern toplumlar bu döngüleri lekeledi. Örneğin, yapay aydınlatmanın yaygın kullanımı, doğal günlük aydınlık-karanlık döngüsünü zararsız olmaktan çok uzak bir şekilde büyük ölçüde bozmuştur. Sürekli ışığa maruz kalma, sirkadiyen ritimlerimizdeki bu bozulmanın sağlık üzerinde önemli bir etkiye sahip olabileceği fikrini destekleyen bir dizi çalışma ile kırılganlık için bir risk faktörü olarak görülüyor.

Dünya nüfusunun yaklaşık% 75'inin geceleri ışığa maruz kalabileceği tahmin edildiği için bu önemli bir sorundur. Ayrıca vardiyalı çalışma oldukça yaygındır (Avrupa'daki çalışanların yaklaşık% 20'si ve ABD'de% 29'u) ve epidemiyolojik çalışmalar, vardiyalı çalışanların meme kanseri, metabolik sendrom, obezite, kemik fonksiyon bozuklukları, kardiyovasküler hastalık vakalarında artışa sahip olduğunu göstermiştir. inme ve uyku bozuklukları.

Ancak bu çalışmalar, yapay ışığa maruz kalma ile sağlık sorunları arasında bir ilişki olduğunu gösterse de, insan çalışmalarında nedensel bir ilişki belirlemek zordur. Hayvan araştırmaları, sirkadiyen ritim bozulmasının gerçek etkisini anlamamıza yardımcı oldu ve sağlığı etkileyebilecek bir dizi mekanizmayı ortaya çıkardı. Bununla birlikte, çoğu çalışma, örneğin vardiyalı çalışma veya yoğun bakım ortamları ve huzurevleri gibi bazı insan bağlamlarında ışığa maruz kalma modellerini büyük ölçüde yeniden üretmede başarısız olan nispeten kısa süreli ışığa maruz kalma kesintisi kullandı.

Yakın zamanda yapılan bir çalışma, sirkadiyen ritimlerin uzun süreli bozulması ile hastalık arasındaki ilişkiyi araştırarak bu boşluğu doldurmaya başladı. Bu çalışmada, fareler 24 hafta boyunca sürekli ışığa maruz bırakıldı ve birkaç sağlık parametresi ölçüldü: merkezi saatteki ritmiklik (SCN), iskelet kası işlevi, kemik mikro yapısı ve bağışıklık sistemi işlevi sırasında ve sonrasında çeşitli zaman noktalarında değerlendirildi. 24 haftalık sürekli ışık.

Bulgular, bozulmuş bir sirkadiyen ritmin birkaç biyolojik süreç üzerinde zararlı etkilere neden olduğunu gösterdi. Nöronal kayıtlar, sürekli ışığa uzun süre maruz kalmanın beyindeki sirkadiyen pacemaker SCN'de ritmiklikte belirgin bir azalmaya neden olduğunu ortaya koydu. Sürekli ışık ayrıca kas fonksiyonunu azalttı, kemik değişikliklerine neden oldu ve geçici bir proinflamatuar duruma neden oldu.

Aslında, bu değişikliklerin çoğu, yaşlı yetişkinlerde sıklıkla görülen kas gücü, fiziksel dayanıklılık ve motor koordinasyondaki düşüş gibi hızlanmış yaşlanma durumuyla tutarlıydı.

Kemik yapısında da ilgili değişiklikler gözlemlendi. Kemikler iki tür kemik dokusundan oluşur: trabeküler (veya süngerimsi) kemik ve kortikal (veya kompakt) kemik. Yaşlandıkça, süngerimsi kemik daha az yoğun hale gelirken, kompakt kemik kalınlaşma eğilimindedir. Farelerde sürekli ışığa maruz kalma, erken yaşla ilişkili osteoporozda gözlemlenene benzer şekilde ilerleyen bir trabeküler kemik kaybına ve yaşlanmanın hızlandırılmış etkisiyle tutarlı olarak kortikal kemik kalınlığının artmasına neden oldu. Yaşlı yetişkinlerin% 21 kadarı osteoporoz hastasıdır ve bu değişikliklerden bazıları vardiyalı çalışanlarda rapor edilmiştir: çalışmalar, vardiyalı kadın çalışanların kemik kırılma riskinin arttığını ve kemik mineral yoğunluğunun azaldığını göstermiştir.

Sürekli ışığa maruz kalma aynı zamanda yüksek iltihaplanma durumuna neden olur. Bir bağışıklık uyarısı üzerine, sürekli ışığa maruz kalan fareler, bu etki geçici olsa bile, pro-inflamatuar moleküllerin üretiminin arttığını ve anti-inflamatuar bileşiklerin azaldığını gösterdi. Bu yoğunlaşmış proinflamatuar durum, yaşlanma sırasında da gözlenir. Dahası, insan çalışmaları, vardiyalı çalışanların, yaşa bağlı patolojileri şiddetlendirdiği bilinen bağışıklık sistemi disfonksiyonu ile ilişkili artmış kanser ve metabolik sendrom riskine sahip olduğunu da göstermiştir.

Sürekli ışığa maruz kalan farelerin SCN'sindeki ritmiklikteki azalma, yaşlı bireylerde meydana gelen ritim değişiklikleriyle de eşleşir. Aslında, son araştırmalar, SCN'deki sirkadiyen saatteki bozulmaların yaşlanmada belirleyici bir faktör olabileceğini, muhtemelen yaşlı bir sirkadiyen sistemin sağlıkta yaşa bağlı düşüşe katkıda bulunabileceğini öne sürüyor.

Bu çalışma, sürekli ışığa uzun süre maruz kalmanın sağlık üzerinde önemli bir etkisi olabileceği fikrini sağlamlaştırdı. İlginç bir şekilde, ölçülen sağlık parametrelerinin çoğu, normal bir aydınlık-karanlık döngüsünü geri yükledikten sonra hızla normale döndü. Bununla birlikte, yapay ışığa maruz kalmanın hiç de zararsız olmadığı anlaşılıyor. Sürekli ışığa maruz kalma yoluyla sirkadiyen ritimlerimizle uğraşarak, yaşlanma sürecimizi hızlandırıyor ve sağlığımızı ve hastalığa karşı direncimizi aktif olarak zayıflatıyor olabiliriz.

Referanslar

Lucassen EA ve diğerleri (2016). Çevresel 24 saatlik Döngüler Sağlık İçin Önemlidir. Curr Biol, 26 (14): 1843-53. doi: 10.1016 / j.cub.2016.05.038

Michaud M, vd (2013). Proinflamatuar sitokinler, yaşlanma ve yaşa bağlı hastalıklar. J Am Med Dir Doç., 14 (12): 877-82. doi: 10.1016 / j.jamda.2013.05.009

Nakamura TJ ve diğerleri (2016). Üst kiyazmatik çekirdek: biyolojik ritimlerde yaşa bağlı düşüş. J Physiol Sci, 66 (5): 367-74. doi: 10.1007 / s12576-016-0439-2

Quevedo I, Zuniga AM (2010). Vardiyalı çalışanlarda düşük kemik mineral yoğunluğu. J Clin Densitom, 13 (4): 467-9. doi: 10.1016 / j.jocd.2010.07.004

Stevens RG ve diğerleri (2014). Modern dünyada elektrikli aydınlatmadan kaynaklanan meme kanseri ve sirkadiyen bozulma. CA Cancer J Clin, 64 (3): 207-18. doi: 10.3322 / caac.21218

Wang XS, ve diğerleri (2011). Vardiyalı çalışma ve kronik hastalık: epidemiyolojik kanıt. Occup Med (Lond), 61 (2): 78-89. doi: 10.1093 / occmed / kqr001

Bu konuk makale ilk olarak ödüllü sağlık ve bilim blogunda ve beyin temalı topluluk olan BrainBlogger: Yapay Işık ve Sirkadiyen Ritim - Berbat Mıyız?