Lucrul de noapte timp de ani afectează genele ce reglează ceasul biologic
Femeile care au lucrat în ture de noapte timp de mulți ani au prezentat modificări distincte în activitatea genelor esențiale pentru ceasul biologic.
Un studiu recent publicat în Frontiers in Endocrinology a analizat expresia genelor circadiene periferice și schimbările rețelei transcripționale asociate cu expunerea la turele de noapte în rândul lucrătoarelor din domeniul sănătății.
Ciclurile circadiene ajută la coordonarea semnalizării hormonale, activității imune, metabolismului și expresiei genelor cu ciclul de lumină-întuneric extern. Însă, ce se întâmplă atunci când munca perturba constant ceasul biologic?
Expunerea la lumină artificială pe timp de noapte poate inhiba secreția de melatonină, iar programele de muncă în turele de noapte pot provoca o aliniere cronică greșită a ritmurilor circadiene interne cu ciclurile comportamentale. Astfel de perturbații au fost asociate cu diverse afecțiuni metabolice, cardiovasculare, imune și chiar canceroase.
Agenția Internațională pentru Cercetarea Cancerului (IARC) a clasificat munca în ture de noapte ca fiind probabil carcinogenă pentru oameni (Grup 2A). Este important de menționat că lucrătoarele din domeniul sănătății sunt adesea expuse la programe de lucru de noapte prelungite sau rotative, ceea ce le face o populație importantă pentru investigarea efectelor biologice ale perturbării cronice a circadienelor. Mai multă cercetare este necesară pentru a clarifica modul în care cronodisrupția ocupațională afectează rețelele transcripționale periferice.
Studiul transversal a inclus 93 de lucrătoare din domeniul sănătății cu vârste cuprinse între 37 și 66 de ani, dintre care 47 au fost lucrătoare pe ture de zi (DSWs) fără istoric de muncă în ture de noapte și 46 au fost lucrătoare în ture de noapte (NSWs). Participantele au respectat același program de lucru timp de cel puțin 6 luni.
Lucrul de noapte a inclus cel puțin 3 ore între miezul nopții și 5:00 a.m. Printre NSWs, s-au înregistrat durata, turele cumulative și activitatea recentă. Participantele au fost supuse unor evaluări ocupaționale și clinice, inclusiv istoricul reproductiv, factorii de stil de viață, caracteristicile somnului și indicele de masă corporală (BMI).
Acidul ribonucleic (RNA) a fost extras din probele de sânge recoltate pe nemâncate dimineața. În aceste probe, s-a cuantificat expresia regulatorului circadian CLOCK, factorului embrionar tirotrofic (TEF), perioadei circadiene 1 (PER1), perioadei circadiene 3 (PER3) și factorului de transcripție YY1 utilizând reacția de polimerizare în lanț cu transcripție inversă și cuantificare (RT-qPCR).
Valorile pragului de ciclu (Ct) au fost analizate folosind analiza comparativă Ct, având ca gen de referință actina beta (ACTB), iar rezultatele au fost exprimate ca schimbare logaritmică în două (log2FC). Un scor de expresie a genelor ceasului (CGES) a combinat valorile CLOCK, PER1, PER3 și TEF. Au fost realizate comparații între grupuri, analize de regresie, analize ale caracteristicilor de recepție și operare (ROC), teste de corelație, analiză componentă principală (PCA) și clustering ierarhic; testarea multiplă a utilizat corecția ratei false de descoperire (FDR) Benjamini-Hochberg.
Expunerea la turele de noapte timp de ani a lăsat o semnătură distinctă a genelor circadiene. Distribuțiile vârstei și BMI-ului au fost similare între DSWs și NSWs. Dintre NSWs, 54% au avut între 13 și 35 de ani de expunere la turele de noapte, iar 57% au acumulat cel puțin 1.000 de ture de noapte în viața lor.
Aproximativ 43% dintre NSWs au raportat activitate recentă în turele de noapte. Satisfacția somnului slab sau foarte slab era mai frecventă în rândul NSWs (54% față de 40%), iar durata somnului era ușor mai scurtă, cu o diferență de margine între grupuri.
Expresia periferică a genelor CLOCK, TEF și PER1 a fost semnificativ mai scăzută la NSWs comparativ cu DSWs, în timp ce PER3 nu a prezentat diferențe. CGES a fost, de asemenea, mai scăzut la NSWs. Analizele multivariable au indicat că factorii clinici și de stil de viață măsurați explicau doar o proporție limitată din variația expresiei genelor, cu dovezi mai puternice pentru asocierile implicând TEF și PER1 decât CLOCK sau PER3.
Consumul de alcool a fost asociat negativ cu TEF, în timp ce BMI și fumatul au fost asociate pozitiv cu PER1. Alte covariate examinate nu au fost semnificativ asociate cu expresia genelor.
Printre genele individuale, TEF a distins cel mai clar lucrătoarele în ture de noapte de cele pe ture de zi, urmat de PER1 și CLOCK, în timp ce PER3 a avut o capacitate de discriminare redusă. Clusteringul ierarhic a plasat CLOCK, TEF și PER1 într-un cluster de gene, cu PER3 pe o ramură separată.
PCA a arătat o separare parțială între grupuri, condusă în principal de PER1, TEF și CLOCK. Combinarea celor patru gene a îmbunătățit capacitatea de a distinge între cele două grupuri.
TEF a corelat puternic cu PER1, în timp ce PER1, TEF și CLOCK au fost puternic asociate cu CGES. Durata somnului a corelat pozitiv cu TEF și CGES, în timp ce nemulțumirea legată de somn a corelat negativ cu ambele.
Structurile de corelație au fost diferite între DSWs și NSWs, cu o conectivitate generală mai slabă între mai multe perechi de gene în NSWs, în special implicând CLOCK. O durată mai lungă a turelor de noapte a fost asociată cu o expresie mai scăzută a CLOCK și TEF, în timp ce expunerea cumulată ridicată a fost asociată cu o expresie mai scăzută a TEF.
Activitatea recentă în turele de noapte nu a fost asociată cu diferențe semnificative în expresia genelor individuale. Expresia YY1 a fost semnificativ mai scăzută la NSWs comparativ cu DSWs și a fost, de asemenea, mai scăzută în rândul lucrătorilor cu expunere pe termen lung sau cumulată ridicată. YY1, de sine stătător, a arătat o capacitate modestă de a distinge lucrătoarele în ture de noapte de cele pe ture de zi, în timp ce combinarea acesteia cu TEF a îmbunătățit discriminarea.
Un model exploratoriu care a inclus toate cele cinci gene a performat foarte bine în a distinge grupurile, dar a fost dezvoltat și evaluat în aceeași cohortă și nu a fost validat independent. Într-o analiză exploratorie a cinci NSWs cu istoric de cancer mamar, modelul de expresie asociat cu turele de noapte a fost în mare parte păstrat. Totuși, subgroup-ul mic a împiedicat formularea de concluzii ferme despre diferențele legate de cancerul mamar.
Schimbările genetice ar putea avea implicații pentru sănătatea pe termen lung?
Lucr
