Zaledwie kilka dni pracy na nocnej zmianie zakłóca rytmy białkowe związane z regulacją poziomu glukozy we krwi, metabolizmem energetycznym i stanami zapalnymi, czyli procesami, które mogą wpływać na rozwój przewlekłych schorzeń metabolicznych.

Odkrycie, dokonane w badaniu przeprowadzonym przez naukowców z Washington State University i Pacific Northwest National Laboratory, dostarcza nowych wskazówek wyjaśniających, dlaczego pracownicy nocnej zmiany są bardziej podatni na cukrzycę, otyłość i inne zaburzenia metaboliczne.

„Istnieją procesy powiązane z głównym zegarem biologicznym w naszym mózgu, które mówią, że dzień jest dniem, a noc nocą, a także inne procesy, które podążają za rytmami ustalonymi w innych częściach ciała, które mówią, że noc jest dniem, a dzień jest nocą” – stwierdził starszy autor badania Hans Van Dongen, profesor w Elson S. Floyd College of Medicine na WSU. „Kiedy rytmy wewnętrzne ulegają rozregulowaniu, w organizmie występuje trwały stres, który naszym zdaniem ma długoterminowe konsekwencje zdrowotne”.

Choć potrzebne są dalsze badania, Van Dongen stwierdził, że z badania wynika, że ​​te zaburzenia rytmu można zauważyć już po trzech dniach, co sugeruje, że możliwa jest wczesna interwencja zapobiegająca cukrzycy i otyłości. Taka interwencja mogłaby również pomóc obniżyć ryzyko chorób serca i udaru mózgu, które jest podwyższone również u pracowników nocnych zmian.

Badanie, opublikowane w Journal of Proteome Research, obejmowało kontrolowany eksperyment laboratoryjny z udziałem ochotników, którzy przez trzy dni pracowali na symulowanych nocnych lub dziennych zmianach. Po ostatniej zmianie uczestnicy nie mogli spać przez 24 godziny w stałych warunkach – oświetleniu, temperaturze, postawie i przyjmowanym pożywieniu – aby zmierzyć ich wewnętrzne rytmy biologiczne bez ingerencji czynników zewnętrznych.

Próbki krwi pobierane w regularnych odstępach czasu w ciągu 24 godzin analizowano w celu zidentyfikowania białek obecnych w komórkach układu odpornościowego krwi. Rytmy niektórych białek są ściśle powiązane z głównym zegarem biologicznym, który utrzymuje organizm w 24-godzinnym rytmie. Zegar główny jest odporny na zmiany w harmonogramie zmian, więc rytmy białek nie zmieniły się zbytnio w odpowiedzi na harmonogram nocnej zmiany.

Jednak rytm większości innych białek znacznie się zmienił u uczestników nocnej zmiany w porównaniu z uczestnikami dziennej zmiany.

Przyglądając się bliżej białkom zaangażowanym w regulację poziomu glukozy, naukowcy zaobserwowali niemal całkowite odwrócenie rytmu glukozy u uczestników nocnej zmiany. Odkryli również, że procesy związane z produkcją i wrażliwością na insulinę, które zwykle współdziałają w celu utrzymania poziomu glukozy w zdrowym zakresie, nie są już zsynchronizowane u uczestników nocnej zmiany. Naukowcy stwierdzili, że efekt ten może być spowodowany regulacją poziomu insuliny, próbując cofnąć zmiany poziomu glukozy wywołane pracą nocnej zmiany. Stwierdzili, że w tej chwili może to być zdrowa reakcja, ponieważ zmieniony poziom glukozy może uszkodzić komórki i narządy, ale na dłuższą metę może być problematyczny.

„Pokazaliśmy, że naprawdę widzimy różnicę we wzorcach molekularnych między ochotnikami o normalnym harmonogramie zajęć a tymi, których harmonogram jest niedopasowany do ich zegara biologicznego” – powiedział Jason McDermott, specjalista zajmujący się obliczeniami z Wydziału Nauk Biologicznych PNNL. „Skutki tego niewspółosiowości nie zostały jeszcze scharakteryzowane na tym poziomie molekularnym i w tak kontrolowany sposób”. Następnym krokiem badaczy będzie zbadanie rzeczywistych pracowników w celu ustalenia, czy nocne zmiany powodują podobne zmiany w białku u pracowników długoterminowych.