کلارا پیک، محقق ارشد، استادیار بیوشیمی و ژنتیک مولکولی در دانشکده پزشکی فینبرگ دانشگاه نورث وسترن، گفت: این یافته‌ها می‌تواند پیامدهایی برای کارگران شیفتی داشته باشد و همچنین شاید برای درک اثرات پیری و چاقی مفید باشد. این تحقیق همچنین می‌تواند به توضیح چگونگی تاثیر اختلالاتی مانند پرواززدگی و روشنایی روز بر ریتم شبانه‌روزی و بازیابی عضلات کمک کند.

پیک افزود: در هر یک از سلول‌های ما ژن‌هایی وجود دارند که ساعت شبانه‌روزی مولکولی را شکل می‌دهند. این ژن‌های ساعت، مجموعه‌ای از عوامل رونویسی را رمزگذاری می‌کنند که بسیاری از فرآیندهای بدن را تنظیم و آنها را با زمان مناسب روز هماهنگ می‌کنند، چیزهایی مانند رفتار خواب یا بیداری، متابولیسم، دمای بدن و هورمون‌ها که همه اینها شبانه‌روزی هستند.

نتایج تحقیقات قبلی آزمایشگاهی نشان داده بود که موش‌ها هنگام ایجاد آسیب در ساعات معمول بیداری، بافت‌های عضلانی را سریع‌تر بازسازی می‌کنند و هنگامی که موش‌ها در طول ساعات معمول خواب خود، آسیب عضلانی را تجربه کردند، بهبودی کند شد.

در پژوهش کنونی، پیک و همکارانش در جستجوی درک بهتری از نحوه کنترل بازسازی ساعت‌های شبانه‌روزی درون سلول‌های بنیادی عضلانی، با توجه به زمان روز، بودند و توالی تک‌سلولی عضلات آسیب‌دیده و بدون آسیب موش‌ها را در ساعات مختلف روز انجام دادند. آنان دریافتند که زمان روز بر سطوح پاسخ التهابی در سلول‌های بنیادی تاثیر می‌گذارد زیرا به نوتروفیل‌ها (اولین پاسخ‌دهنده) سلول‌های ایمنی ذاتی در بازسازی عضلات، علامت می‌دهند.

پیک بیان کرد: ما متوجه شدیم که سیگنال‌دهی سلول‌ها به یکدیگر پس از آسیب، زمانی که موش‌ها طی دوره بیداری خود صدمه دیدند، بسیار قوی‌تر بود که یافته هیجان‌انگیزی است و شواهد دیگری وجود دارد که نشان می‌دهد، تنظیم شبانه‌روزی بازسازی عضله توسط این تلاقی سلول‌های بنیادی-سلول ایمنی تعیین می‌شود.

دانشمندان دریافتند که ساعت سلول‌های بنیادی عضلانی بر تولید NAD+ پس از آسیب نیز تاثیر می‌گذارد، NAD+ کوانزیمی است که در تمام سلول‌ها یافت می‌شود و برای ایجاد انرژی در بدن ضروری و در صدها فرآیند متابولیک دخیل است. آنان از یک مدل موش دستکاری شده ژنتیکی که تولید NAD+  به‌طور خاص در سلول‌های بنیادی عضلانی آن تقویت شده بود استفاده کردند و دریافتند که NAD+  باعث ایجاد پاسخ‌های التهابی و جذب نوتروفیل می‌شود و بازسازی عضلات را تقویت می‌کند.

پیک گفت: این یافته‌ها ممکن است به‌ویژه با درک اختلالات ریتم شبانه‌روزی که در پیری و چاقی رخ می‌دهد، مرتبط باشند. اختلالات شبانه‌روزی مرتبط با پیری و سندرم‌های متابولیک مانند چاقی و دیابت نیز با کاهش بازسازی عضلات مرتبط است. اکنون می‌توانیم بپرسیم که آیا این اختلالات شبانه‌روزی به ظرفیت بازسازی عضلات ضعیف‌تر در این شرایط کمک و یا چگونه با سیستم ایمنی تعامل می‌کند؟

وی اظهار کرد: بیشتر زیست‌شناسی شبانه‌روزی بر ساعت‌های مولکولی در انواع سلول‌های منفرد و در غیاب استرس تمرکز دارد. ما تا همین اواخر فناوری لازم برای بررسی تعاملات سلول به سلول را نداشتیم. تلاش برای درک چگونگی تعامل ساعت‌های شبانه‌روزی مختلف در شرایط استرس و بازسازی به‌راستی هیجان‌انگیز است.

نتایج این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شد.

انتهای پیام