Die Arbeitsnächte verschlechtern den zirkadianen Rhythmus des Körpers, den eine Reihe von Studien gefunden haben, die das Risiko einer Krebsentstehung erhöhen können. Jetzt haben die Forscher die Mechanismen hinter dieser Vereinigung aufgezeigt.

Forscher haben Licht auf, wie Schichtarbeit das Krebsrisiko erhöhen kann.

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) zeigen, dass die Störung des circadianen Rhythmus auch zu einer Beeinträchtigung von zwei Tumorsuppressorgenen führt, die das Tumorwachstum anregen können.

Lead-Autor Thales Papagiannakopoulos, von MIT's Koch-Institut für Integrative Krebsforschung, und Kollegen veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Zellstoffwechsel .

Rund 15 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten arbeiten Nachtverschiebungen oder andere unregelmäßige Zeitpläne, die Studien gezeigt haben, können negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben.

Eine Studie berichtet von Medical-Diag.com Im vergangenen Jahr, zum Beispiel, fand eine Verbindung zwischen rotierenden Nachtschicht Arbeit und erhöhte Risiko des Todes von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Lungenkrebs und alle Ursachen.

Der zirkadiane Rhythmus

Shift-Arbeit beeinträchtigt den zirkadianen Rhythmus des Körpers - der ca. 24-Stunden-Zyklus, der reguliert, wenn wir schlafen gehen und wenn wir aufwachen, vor allem in Reaktion auf Licht und Dunkel in der Umwelt.

Der zentrale zirkadiane Rhythmus des Körpers oder die "Meisteruhr" besteht aus etwa 20.000 Nervenzellen im Gehirn, die zusammen als suprachiasmatischer Kern (SCN) bezeichnet werden.

Im Hypothalamus empfängt der SCN Informationen über helle und dunkle Ebenen aus der Netzhaut der Augen, und diese Information wird an die Zellen des Körpers gesendet.

Papagiannakopoulos und Kollegen beschreiben zwei Gene innerhalb von Zellen, die eine Rolle in der zirkadianen Taktregulation spielen: Bmal1 und Per2.

Bmal1 ist für die Aktivierung von Per2 verantwortlich. Bei der Aktivierung schaltet Per2 eine Reihe von biologischen Prozessen ein, die durch den zirkadianen Rhythmus reguliert werden, einschließlich der Zellteilung und des Stoffwechsels, die das Team aufzeigt, zwei Markenzeichen von Krebs.

Die Forscher merken an, dass die von diesen Genen kodierten Proteine ​​den ganzen Tag schwanken, aber diese Schwankungen verringern sich, wenn Licht- und Dunkelzyklen gestört werden.

"Die Zellen brauchen das Licht Cue, das ist wie ein Reset-Button für die Uhr. Wenn du dieses Cue verlierst, verlierst du die normalen Rhythmen in jeder Zelle in deinem Körper", erklärt Papagiannakopoulos.

"Jet Lag" Zeitplan betrieben Tumorwachstum bei Mäusen

Für ihre Studie untersuchten die Forscher, wie die Störung des Lichts und der dunklen Zyklen die Bmal1- und Per2-Genaktivität beeinflussen und wie dies die Krebsentwicklung beeinflussen könnte.

Um ihre Erkenntnisse zu erreichen, hat das Team genetisch veränderte Mäuse, um nicht-kleinzelligen Lungenkrebs zu entwickeln, was eine Form von Lungenkrebs ist, die etwa 80-85 Prozent aller Fälle ausmacht.

Die Mäuse wurden in zwei Gruppen eingeteilt. Jede Gruppe wurde verschiedenen Licht- / Dunkel-Zeitplänen ausgesetzt, und das Team analysierte die Nieren-Gen-Aktivität und das Tumorwachstum.

Eine Gruppe von Mäusen wurde einem normalen hellen / dunklen Zeitplan ausgesetzt, der 12 Stunden Licht mit 12 Stunden Dunkelheit betrug. Die andere Gruppe folgte einem "Jetlag" -Plan, der die Exposition gegenüber einer zusätzlichen 8 Stunden Licht alle 2-3 Tage umfasste.

Die Forscher bemerken, dass der Jet-Lag-Plan die zirkadiane Rhythmus-Störung simulierte, die der Mensch bei der Nachtbearbeitung erlebt oder durch verschiedene Zeitzonen reist.

Im Vergleich zu Mäusen, die dem normalen Licht- / Dunkel-Zeitplan ausgesetzt waren, erlebten diejenigen, die dem Jet-Lag-Zeitplan ausgesetzt waren, ein schnelleres und aggressiveres Tumorwachstum.

Bmal1, Per2-Störung führt zum Aufbau von Krebs fördernden Protein

Als nächstes haben die Forscher die Bmal1- und Per2-Gene von Mäusen "ausgeklopft" und die Nagetiere den normalen Licht- / Dunkel-Zeitplänen ausgesetzt. Auch dies führte zu einem schnelleren Tumorwachstum.

"Wenn Sie diese Gene in jeder Zelle des Körpers stören, gelten die Lichtzeichen, die Sie normalerweise erhalten, nicht", bemerkt Papagiannakopoulos. "Es ist ein Weg, einen molekularen Hammer zu nehmen und diese Uhr einfach zu brechen."

Bei weiteren Untersuchungen stellten die Forscher fest, dass die Bmal1- und Per2-Gene regulieren, wenn die Produktion eines Proteins c-myc auftritt. Dieses Protein ist bekannt dafür, das Krebswachstum zu fördern.

Das Team erklärt, dass, wenn diese Gene gestört werden, c-myc aufbaut, was einen Anstieg des Zellstoffwechsels, des Wachstums und der Division auslöst. Dies kann die Entwicklung von Krebs verursachen.

Weiterhin unterstützten die Forscher durch die Analyse menschlicher Lungentumorproben signifikant niedrigere Ebenen der Bmal1- und Per2-Genexpression sowie eine geringere Expression anderer Gene, die den zirkadianen Rhythmus regulieren.

Die Autoren sagen, ihre Ergebnisse beleuchten, wie Schichtarbeit und andere Faktoren, die die zirkadiane Uhr stören, zu Krebsentwicklung führen können:

Wir zeigen, dass sowohl die physiologische Störung (Jetlag) als auch die genetische Mutation der zentralen zirkadianen Taktkomponenten das Überleben verringern und das Wachstum und die Progression des Lungenentumors fördern.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl systemische als auch somatische Störungen der zirkadianen Rhythmen zur Krebsentwicklung beitragen."

Papagiannakopoulos plant nun zu untersuchen, ob Krebszellen, in denen die zirkadian-taktregulierende Gene beeinträchtigt sind, Schwachstellen besitzen, die mit Drogen gezielt werden könnten.

Darüber hinaus möchte er beurteilen, wie die Störung des zirkadianen Rhythmus die Entwicklung anderer Krebsformen beeinflussen kann.

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