Miért hajnalban halnak meg a betegek?

Miért hajnalban halnak meg gyakran a kritikus állapotban lévő betegek? Miért növeli a súlyos betegségek kockázatát a rendszeres éjszakázás? Mi a feltétele annak, hogy az alvás valóban pihentető legyen? A válaszhoz a sejtek belső óráinak működését kell megismerni – amiért tavaly három kutató is Nobel-díjat kapott. A Hetek cikke.

Hosszú ideje ismert tény, hogy az élővilágban az egysejtűektől kezdve a növényeken és a rovarokon át egészen az emlősökig az aktivitás a napszaknak megfelelően változik – részben függetlenül attól, hogy a napszakok változását az adott élőlény vizuálisan érzékeli-e. Mindezt kísérleti úton először Jean-Jacques d’Ortous de Mairan francia csillagász igazolta 1729-ben, amikor is nappal a mimóza virágainak kinyílását, éjszaka pedig azok bezáródását tapasztalta, annak ellenére, hogy a növényt mindvégig teljes sötétségben tartotta.

További 250 évet kellett várni, hogy azonosítsák a period nevű gént. Ennek kutatása terén elért úttörő munkájukért Jeffrey C. Hall és Michael Rosbash tavaly részesült orvosi Nobel-díjban. Ők írták le, hogy a muslica sejtjeiben a gén által kódolt fehérje, a PER szintje az éjszaka folyamán nő, míg nappal csökken. A jelenség magyarázatát Michael W. Young kutató szolgáltatta (amiért ő is Nobel-díjat kapott), aki az úgynevezett „timeless" gént fedezte fel. Ennek fehérjeterméke, a TIM a PER-hez kötődve gátolja az utóbbi termelődését, ami lehetővé teszi a sejtek számára a nappali aktivitást.

A belső óra

Az emberi szervezetben található sok billiárdnyi sejtnek egyenként megvan a saját napi ritmusa, amelynek motorikája fő mozzanataiban hasonlít a muslicasejtek periódusát kialakító fehérjeinterakciókhoz, azonban annál komplexebb. Az úgynevezett cirkadián ritmus (a latinban a „circa" jelentése körül, a „dies" pedig nap) finomhangolásában többek között olyan fehérjék játszanak szerepet, mint a Clock, a BMAL-1 és Cryptochrome-1, melyek mesterien kialakított mechanizmusok mentén járulnak hozzá a sejtek körülbelül 24,5-25 órás periódusának fenntartásához.

A szervezet összehangolt cirkadián ritmusának kialakításáért a szervszintű belső óra, a látóidegek kereszteződése fölött, a hypothalamusban található neuroncsoport a fő felelős.

Álmatlanság, éjszakázások

A fent említett neuroncsoport jelentős befolyással van az alvásért és ébrenlétért felelős hypothalamicus központokra. Amennyiben valaki alvás előtt erős kék fényt kibocsájtó OLED, LCD és egyéb technológiával készült képernyőt néz, azzal a ciklus alapján már a pihenés irányába orientálódó szervezetet megzavarhatja, mivel az intenzív magas frekvenciájú fény csökkenteni fogja a tobozmirigy melatonin termelését, amely hormon elősegítené a pihentető alvást.

Szintjének csökkenése késleltetheti az elalvást és hozzájárul az álmatlanul való hánykolódáshoz, az alvás minőségének romlásához. Az erős emocionális hatások is negatívan befolyásolhatják az elalvás folyamatát, mivel az érzelmekért felelős agyterületek felől (amygdalából, cingularis gyrus) fokozott a jeláram a hypothalamus irányába.

A sejtszintű cirkadián ritmus hatásának egyik komoly megnyilvánulása az immunsejtek aktivitásának csökkenése a korai órákban – ez az oka annak, hogy az intenzív terápiás osztályokon nagyobb a betegek hajnalban történő elhalálozásának esélye. A természetes alvás-ébrenlét ciklus rendszeres megbomlása (rendszeres éjszakázások, hajnalig tartó bulizások, éjszakai műszakok) növelheti a krónikus betegségek és tumorok kialakulásának a valószínűségét.

Ennek fő oka az imént említett immunsejt-aktivitás egészséges szervezetben is tapasztalható éjszakai gyengülése mellett, hogy az immunsejteknek az érpályából a szövetek irányába történő kiáramlása az alváshiány nyomán fellépő hormonhatások miatt csökken – így egy esetleges fertőzés során lassul a gyógyulás folyamata.

A teljes cikk a Hetek pénteken megjelent számában olvasható.