นาฬิการ่างกายมีผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร

นาฬิการ่างกายมีผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร Aaron Amat / Shutterstock

ทุกชีวิตบนโลกมีการพัฒนาเพื่อรับมือกับดาวเคราะห์หมุนรอบซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่คาดการณ์ได้ระหว่างกลางวันและกลางคืน รายละเอียดแตกต่างกันระหว่างพืชเชื้อราแบคทีเรียและสัตว์ แต่คุณสมบัติที่สอดคล้องกันคือ "นาฬิกา" ทางชีวภาพที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงและเตรียมพร้อมสำหรับมัน

ในสัตว์นาฬิกากลางที่ติดตามกลางคืนและกลางวันอยู่ในสมองที่รับแสงจากเรตินาเพื่อปรับให้สอดคล้องกับแสงหรือความมืด แต่เซลล์ทั้งหมดในร่างกายมีนาฬิกาของตัวเอง เนื่องจากนาฬิกาชีวภาพเหล่านี้มีวัฏจักรที่ใกล้เคียงกับ 24 ชั่วโมงจึงถูกเรียกว่า circadian ("circa" หมายถึง "เกี่ยวกับ" และ dian หมายถึงวันจากละติน "ตาย")

ตอนนี้เราอยู่กับราคาถูกสว่างแสงประดิษฐ์งานกะการอดนอนและเจ็ทล้า - ความท้าทายที่สำคัญทั้งหมดต่อกลไกการควบคุม circadian โบราณในร่างกายของเรา ความท้าทายเกี่ยวกับ circadian และ sleep ทั้งหมดเหล่านี้คือ เกี่ยวข้องกับโรค. แต่ในของเรา การศึกษาล่าสุดจากการใช้หนูเราพบว่าการติดเชื้อในแต่ละช่วงเวลาของวันทำให้เกิดความรุนแรงของโรคต่างกัน

น่าแปลกที่เราพบว่าการตอกบัตรในเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันมีหน้าที่ในการเปลี่ยนแปลงการตอบสนองต่อการติดเชื้อแบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์พิเศษที่เรียกว่าแมคโครฟาจซึ่งเป็นเซลล์ขนาดใหญ่ที่ล้อมรอบและฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

นาฬิการ่างกายมีผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อแบคทีเรียขนาดมหึมา (สีน้ำเงิน) ที่กลืนกินวัณโรค (สีแดง) Kateryna Kon / Shutterstock

แมคโครฟาจไม่ว่าจะโตในจานหรือเมาส์ตอบสนองต่างกันในแต่ละช่วงเวลาของวัน และการปิดใช้งานนาฬิกาในเซลล์เหล่านี้ส่งผลให้เกิดซูเปอร์แมคโครฟาจสูงซึ่งเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าและกินแบคทีเรียมากกว่าแมคโครฟาจทั่วไป

เราพบว่าหนูตัวใหญ่“ ไม่มีนาฬิกา” ปกป้องหนูจากการติดเชื้อแบคทีเรียที่มีแบคทีเรียหลายชนิด ภาพรวมของแมคโครฟาจที่ใกล้ชิดเผยให้เห็นว่าเซลล์มีลักษณะแตกต่างกันไปโดยมีการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในโปรตีนโครงสร้างที่รักษารูปร่างของเซลล์และจำเป็นสำหรับการเคลื่อนไหวของเซลล์และสำหรับการกินแบคทีเรีย การเปลี่ยนแปลงในสถาปัตยกรรมภายในของเซลล์หรือโครงร่างโครงกระดูกกลายเป็นจุดสนใจของการศึกษาของเรา

เราค้นพบว่านาฬิกาแมคโครฟาจ circadian ควบคุมองค์ประกอบของโครงกระดูกโดยตรง เราเห็นการเปลี่ยนแปลงในจำนวนหน่วยการสร้างโปรตีนในเซลล์และในกิจกรรมของผู้ควบคุมหลักของการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ผู้ควบคุมหลักนี้คือโปรตีนที่เรียกว่า RhoA

RhoA ถูกเปิดใช้งานโดยการสัมผัสจากแบคทีเรียและขับ macrophage เพื่อเคลื่อนย้ายและบริโภคแบคทีเรีย เราพบว่า RhoA ทำงานอยู่ในแมคโครฟาจที่ไม่มีนาฬิกาแม้ว่าจะไม่มีแบคทีเรียก็ตาม เมื่อแบคทีเรียติดต่อกับแมคโครฟาจปกติแล้ว RhoA นั้นเริ่มทำงาน แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในแมคโครฟาจแบบไม่มีนาฬิกามากนักเนื่องจาก RhoA นั้นมีการใช้งานอยู่แล้ว ดังนั้นแมโครฟาจแบบไม่มีเข็มนาฬิกาจึงเปิดอยู่เสมอและสามารถตอบสนองต่อการโจมตีของแบคทีเรียได้รวดเร็วยิ่งขึ้น

เพื่อหาวิธีที่นาฬิกากำลังเปลี่ยนพฤติกรรมของแมคโครฟาจเราจึงหันไปใช้กลไกนาฬิกาแกน ประกอบด้วยโปรตีนกลุ่มเล็ก ๆ ที่เปลี่ยนแปลงมากมายตลอดเวลาดังนั้นปล่อยให้เซลล์บอกเวลา เราพบว่าปัจจัยนาฬิกาอย่างใดอย่างหนึ่งเหล่านี้เรียกว่า BMAL1 คือการเชื่อมโยงที่สำคัญระหว่างนาฬิกาและพฤติกรรมแมคโครฟาจ

นาฬิการ่างกายมีผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันอย่างไร ผู้เขียนให้ไว้

ลดการพึ่งพายาปฏิชีวนะ

หนึ่งในประเด็นสำคัญที่โลกสมัยใหม่เผชิญคือความต้านทานที่เพิ่มขึ้นของแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะ ไม่มียาปฏิชีวนะชนิดใหม่สำหรับ 30 ปี การต่อต้านแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะหมายความว่าเรามีการติดเชื้อที่ไม่สามารถรักษาได้และเผชิญกับอนาคตที่การผ่าตัดจะมีความเสี่ยง

การหาวิธีใหม่ในการเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันแบคทีเรียเป็นสิ่งที่มีความสำคัญสูง การค้นพบวงจรที่เชื่อมโยงนาฬิกากับการป้องกันแบคทีเรียเปิดเส้นทางใหม่เพื่อลดการพึ่งพายาปฏิชีวนะที่มีอยู่ในระยะที่ จำกัด อาจเป็นไปได้ที่จะเพิ่มการป้องกันตามธรรมชาติต่อการติดเชื้อแบคทีเรียโดยการตั้งเป้าหมายที่นาฬิกา

การทำงานของนาฬิกา circadian สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปิดรับแสงโดยการเปลี่ยนเวลาอาหารโดยความแปรปรวนทางพันธุกรรมภายในประชากรมนุษย์และโดยยาใหม่ที่สามารถควบคุมระบบนี้ ปัญหาหนึ่งของการกำหนดเป้าหมายนาฬิกาด้วยยาคือผลกระทบต่อระบบอื่นจะกว้างและผลที่ตามมาก็ยากที่จะทำนาย แต่การแทรกแซงระยะสั้นเพื่อเพิ่มภูมิต้านทานต่อการติดเชื้ออาจให้ประโยชน์ในราคาต่ำ

ในทำนองเดียวกันการเสริมจังหวะให้กับคนที่มีความเสี่ยงสูงในโรงพยาบาลเช่นการควบคุมแสงและเวลาอาหารอาจช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันและป้องกันการติดเชื้อที่ได้มาจากโรงพยาบาลสนทนา

เกี่ยวกับผู้เขียน

David Ray ศาสตราจารย์ด้านต่อมไร้ท่อ University of Oxford และครัวกาเร็ ธ , อาจารย์คลินิกและนักวิชาการด้านวิสัญญีแพทย์, มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

books_health

ภาษาที่ใช้ได้

English แอฟริกาใต้ Arabic จีน (ดั้งเดิม) จีน (ดั้งเดิม) เดนมาร์ก Dutch ฟิลิปปินส์ Finnish French German กรีก ชาวอิสราเอล ภาษาฮินดี ฮังการี Indonesian Italian Japanese Korean Malay Norwegian เปอร์เซีย ขัด Portuguese โรมาเนีย Russian Spanish ภาษาสวาฮิลี Swedish ภาษาไทย ตุรกี ยูเครน ภาษาอูรดู Vietnamese

ติดตาม InnerSelf บน

ไอคอน Facebookไอคอนทวิตเตอร์ไอคอน YouTubeไอคอน instagramไอคอน pintrestไอคอน RSS

 รับล่าสุดทางอีเมล

นิตยสารรายสัปดาห์ แรงบันดาลใจทุกวัน

บทความล่าสุด

ทัศนคติใหม่ - ความเป็นไปได้ใหม่

InnerSelf.comClimateImpactNews.คอม | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.คอม | ตลาด InnerSelf
ลิขสิทธิ์© 1985 - 2021 InnerSelf สิ่งพิมพ์ สงวนลิขสิทธิ์.