Jak praca zmianowa przyspiesza starzenie się

Na King's College London wykazano, że komórki mięśniowe mają wewnętrzny mechanizm odmierzania czasu, który reguluje wymianę białek, wpływając na wzrost i funkcjonowanie mięśni. W nocy zegar mięśniowy aktywuje rozkład uszkodzonych białek, regenerując , gdy ciało odpoczywa.

Zakłócenie tego wewnętrznego zegara mięśniowego wiązało się z osłabieniem mięśni wraz z wiekiem, znanym jako sarkopenia. Oznacza to, że zaburzenia rytmów okołodobowych, jak w przypadku , mogą przyspieszać proces .

Naukowcy wykorzystali w badaniu rybki danio pręgowany, gatunek często stosowany w badaniach biologicznych. Danio pręgowany ma do 70 proc. genów wspólnych z człowiekiem, łatwo jest go modyfikować w laboratorium, a jego przezroczyste ciało pozwala na łatwą obserwację mięśni pod mikroskopem.

- Aby zbadać wpływ zaburzeń rytmu okołodobowego na komórki mięśniowe, zaburzyliśmy funkcję zegara mięśniowego u danio pręgowanego poprzez nadekspresję wadliwego białka zegarowego. Następnie monitorowaliśmy rybki przez dwa lata, porównując je ze zdrowymi rybkami kontrolnymi - wyjaśnia Jeffrey Kelu, autor badań.

- Podczas gdy w młodszym wieku (sześć miesięcy i rok) nie obserwowaliśmy istotnych różnic w wielkości mięśni, rybki bez funkcjonalnego zegara mięśniowego wykazywały wyraźne oznaki przedwczesnego starzenia się po dwóch latach. Były krótsze, ważyły mniej, pływały rzadziej i wolniej. Są to oznaki sarkopenii i ogólnego spadku sprawności ruchowej, które opisuje się również u pracowników zmianowych - wskazuje Kelu.

Aby zrozumieć mechanizm leżący u podstaw tego zjawiska, badacze przyjrzeli się wymianie białek, procesowi niezbędnemu do utrzymania masy mięśniowej, który często jest zaburzony w procesie starzenia. Okazało się, że podczas nocnego odpoczynku zegar mięśniowy reguluje degradację uszkodzonych białek mięśniowych, które gromadzą się w ciągu dnia w wyniku ich użycia.

Ten „nocny recykling" jest kluczowy dla zachowania sprawności mięśni. Nagromadzenie wadliwych białek może zatem prowadzić do przyspieszonego zaniku mięśni obserwowanego u starszych rybek z dysfunkcyjnym zegarem mięśniowym oraz u pracowników zmianowych.

- W Wielkiej Brytanii około czterech milionów pracowników zmianowych odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu funkcjonowania firm i służb ratunkowych przez całą dobę. Nasze badanie dostarcza kolejnych dowodów na to, że zakłócenie rytmów okołodobowych wpływa negatywnie na wiele aspektów zdrowia. Zrozumienie, w jaki sposób zakłócenia tych rytmów przyczyniają się do sarkopenii, jest kluczowe dla opracowania strategii poprawy zdrowia i dobrostanu pracowników zmianowych - zauważa Kelu.

- Nasze wyniki wskazują na możliwość wykorzystania biologii rytmów okołodobowych do opracowania terapii mających na celu zapobieganie zanikowi mięśni u osób pracujących zmianowo. Obecnie trwają przedkliniczne badania nad lekami modulującymi konkretne białka zegarowe. To toruje drogę do przyszłych terapii, które mogą poprawić proces starzenia się u pracowników zmianowych - mówi Kelu.