تأثير اضطراب الساعة البيولوجية على خلايا العضلات
تحتوي خلايا العضلات على ساعاتها اليومية الخاصة بها، وتعطيلها من خلال العمل بنظام المناوبات يمكن أن يكون له تأثير عميق على الشيخوخة، وفقًا لبحث جديد.
تساهم دراسة نشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الأدلة المتزايدة حول الضرر الذي يخلفه نظام العمل المناوب على الصحة.
كشف فريق من كلية كينجز كوليدج لندن عن آلية تنظيمية داخلية في خلايا العضلات، تُنظّم دورة استقلاب البروتين، ما يُحسّن نمو العضلات ووظائفها.
في الليل، تُنشّط ساعة العضلات عملية تكسير البروتينات المعيبة، مُجدّدةً بذلك العضلات أثناء راحة الجسم.
ارتبط تغيير هذه الساعة العضلية الداخلية بتدهور العضلات مع التقدم في السن، وهو ما يُعرف بضمور العضلات.
هذا يعني أن اختلال الساعة البيولوجية، كما هو الحال في العمل بنظام المناوبات، يُسرّع عملية الشيخوخة.
استخدم العلماء سمك الزرد في هذا البحث، وهو شائع الاستخدام في الدراسات البيولوجية. ما يصل إلى 70% من جينات سمك الزرد مطابقة للجينات الموجودة لدى البشر.
يتميز سمك الزرد بسهولة تعديله في المختبر، كما أنه شفاف، مما يسهل ملاحظة عضلاته تحت المجهر.
تأثير اضطراب الساعة البيولوجية على خلايا العضلات
قال المؤلف الرئيسي جيفري كيلو، الباحث المشارك في كلية كينجز لندن: "للتحقق من تأثير اضطراب الساعة البيولوجية على خلايا العضلات، قمنا بإضعاف وظيفة الساعة العضلية في سمك الزيبرا من خلال الإفراط في التعبير عن بروتين الساعة المعطل. ثم قمنا بمراقبة الأسماك لمدة عامين، ومقارنتها بالضوابط الصحية.
في حين لم تُلاحظ أي فروق جوهرية في حجم العضلات في الأعمار الأصغر - ستة أشهر وسنة واحدة - أظهرت الأسماك التي تفتقر إلى ساعة عضلية وظيفية علامات واضحة على الشيخوخة المبكرة بعد عامين.
كانت أقصر، وأخف وزنًا، وتسبح بمعدل أقل وبسرعات أبطأ. هذه هي السمات المميزة لضمور العضلات وانخفاض عام في القدرة على الحركة، وهو ما تم الإبلاغ عنه لدى العاملين بنظام المناوبات.
ألياف عضلية فردية
لفهم الآلية الكامنة، درس الباحثون عملية دوران البروتين، وهي عملية أساسية للحفاظ على كتلة العضلات، والتي غالبًا ما تضعف مع التقدم في السن.
وأظهر الباحثون أنه في أثناء الراحة الليلية، تنظم ساعة العضلات تحلل بروتينات العضلات المعيبة، التي تتراكم على مدار اليوم بسبب الاستخدام.
أظهرت الدراسة أن هذا التصفية الليلية ضرورية للحفاظ على وظيفة العضلات، لذا، قد يؤدي تراكم البروتينات المعيبة إلى تسارع تدهور العضلات الملحوظ لدى الأسماك المسنة التي تعاني من خلل في الساعة العضلية، ولدى عمال المناوبات.
إن فهم كيفية مساهمة اضطراب الساعة البيولوجية في ضمور العضلات أمرٌ أساسي لتطوير استراتيجيات لتحسين صحة ورفاهية عمال المناوبات.
تُبرز النتائج إمكانية استخدام علم الأحياء البيولوجية لتطوير علاجات تهدف إلى منع ضمور العضلات لدى عمال المناوبات.
وتُجرى حاليًا دراسات ما قبل السريرية باستخدام أدوية لتعديل بروتينات الساعة البيولوجية المحددة، وهذا يُمهد الطريق لعلاجات مستقبلية قد تُحسّن من شيخوخة عمال المناوبات.
