Cirkadián ritmus – miért olyan fontos az életünkben?

Természetgyógyászat 2022-11-14 Berkes Éva

2017-ben Jeffrey C. Hall, Michael Rosbach és Michael W. Young kapta az orvosi-élettani Nobel-díjat. A kutatók az élőlények „belső napi biológiai órájának” működéséért felelős molekuláris mechanizmus alapjait tárták fel.

A legtöbb földi élőlény szervezetének működése jól meghatározott belső napi ritmust követ, ami segít abban, hogy a szervezet fel tudjon készülni a Föld forgása miatt rendszeresen bekövetkező környezeti változásokra.

A kutatók ecetmuslicákon (Drosophila melanogaster) végzett kísérletek folyamán felfedeztek egy gént, ami a napi biológiai ritmus szabályozásáért felel. A gén egy olyan fehérjét kódol, mely éjszaka felhalmozódik a sejtekben, nappal pedig fokozatosan lebomlik. Ezt további felfedezések követték, így feltárult a sejtekben működő, önálló biológiai óra molekuláris mechanizmusa. Később kiderült, hogy hasonló elveken alapuló biológiai óramű működik más többsejtű élőlényekben, így bennünk, emberekben is.

Belső óránk rendkívüli precizitással igazítja fiziológiás működésünket a nap eltérő fázisaihoz. Olyan fontos funkciókat szabályoz, mint a viselkedés, a hormonszintek, az alvás, a testhőmérséklet és az anyagcsere. A jelek azt mutatják, hogy az életmódunk és a belső óránk által diktált ritmus közötti eltérés különböző betegségek kialakulásáért felelős lehet. Ennek egyik legegyszerűbb példája a „jet lag”, mikor aktuálisan több időzónán utazunk át, megérkezéskor erősen kibillenünk a jóllétünkből.

Az, hogy cirkadián típusú (circa diem – ’körülbelül egy napi’), tehát 24 órán belüli monoton ismétlődő ritmusok léteznek, ősidők óta ismert.

A nemrégiben minden elemében felfedezett cirkadián óra jelenlegi molekuláris modellje számos komponenst tartalmazó, bonyolult szabályozó rendszer, amelynek működése kielégítően magyarázza a cirkadián ritmus hihetetlen stabilitását. Emlősökben a központi óra, amely a viselkedési ritmusok kizárólagos szabályozója, a hipotalamusz idegsejtjeiben található (suprakiazmatikus mag, SCN), és humorális (nedvekkel kapcsolatos) vagy idegi úton képes vezérelni a perifériás szövetekben (vázizomzat, máj, vese) működő órák fázisait és amplitúdóját. A perifériás órák fő feladata az adott szövet, szerv metabolikus funkciójának napszaki időzítése. Az egyes órák egymással és a környezeti ciklussal való szinkronizációja egyaránt fontos, mert a cirkadián óra csak így töltheti be funkcióját az egyed szintjén. A retinából származó nem vizuális jelek közvetlenül beállítják a központi órát a hipotalamuszban, amely aztán összehangolja a perifériás órákat. Ezek nem érzékenyek a fényre, de hőmérséklettel vagy táplálkozásból származó metabolitokkal hatékonyan szinkronizálhatók.

Mivel az órák által felügyelt folyamatok rendkívül sokrétűek, a szabályozás jelentőségét csak akkor ismerjük fel, ha valamilyen zavar támad. A vérnyomás, a testmag hőmérséklete, jelentős hormonok (pl. szteroidok, inzulin, melatonin) termelődése is napszakos ritmust mutat. Ez alapján érthető, hogy a biológiai órákban tartósan fennálló abnormális működések az alvásrendszer problémáin keresztül az anyagcserezavarokon (pl. cukorbetegség) át a neurodegeneratív (pl. Alzheimer, Parkinson kór) változások és daganatos betegségek kialakulásának kiindulópontja is lehet.

Milyen zavarokat tudunk megakadályozni belső óránk harmonizálásával?

1. Alvás

Az alvás mindannyiunk által tapasztalható, legjobb bizonyítéka a napi ritmus jóllétünkre való hatásával. Mindannyian tapasztaltuk már egy rossz, átvirrasztott éjszaka utáni napunk közérzetének minőségét. Könnyen belátható, hogy az alvás minősége alapjában határozza meg jóllétünket. Az alvászavarok nagymértékben hozzájárulhatnak a civilizációs betegségek megjelenéséhez. Az alvászavar számos pszichiátriai eredetű jelenség okozója és tünete is lehet, gondoljunk csak a sokakat érintő szorongási és depresszív tünetekre. Ebben a cikkünkben feltérképeztük a minőségi alvás fontosságát, és a jó alvás visszaállításához adunk néhány egyszerű, könnyen hozzáférhető javaslatot: Alvás

2. Étkezés

Az étkezésnek sajátos kulturális és endogén ütemezése van. Az étkezés önmagában is egy „specikfikus cirkadián ritmusoszcillátor”. Számos fehérje és hormontermészetű anyag (ghrelin, leptin, inzulin, glükagon, stb.) hatást gyakorol a hipotalamuszra és ezáltal szerepük van az anyagcsere fenntartásában. A cirkadián ritmus eltolódása az anyagcsere ritmusának szétesését is előidézheti. A táplálkozási óra zavara kapcsolódhat az alvászavarokhoz is. Az étkezési óra zavarai szoros összefüggésben vannak az elhízással, az inzulin-rezisztenciával és a cukorbetegséggel is. Manapság, amikor a népesség nagy százalékát érintik az elhízással kapcsolatos problémák a testképzavartól a súlyos betegségekig, a biológiai óramű helyreállítása óriási segítség lehet akár népegészségügyi szinten is.

3. Daganatok

A pennsylvaniai egyetem kutatói bizonyították, hogy a biológiai óra megzavarása serkenti a sejtburjánzást, megváltoztatja a sejtciklus egyensúlyát és gyorsítja a tumor növekedését egerekben. A cirkadián ritmus másik aspektusa a daganatok szempontjából az „időterápia”, ami alapján pl. a mellrák kezelésére használt hatóanyagok hatásosabbak, ha reggel jutnak a szervezetbe, mint ha este. Ha reggel jut a szerveztebe a gyógyszer a terápiás ablak nagyobb, tehát kevesebb is elég belőle, ezáltal a mellékhatások is kisebbek lesznek. A többműszakos munkavégzés és az abnormális alvásidő is nagymértékben befolyásolja a rákgyógyszerek hatékonyságát. Amint a biológiai óra helyreáll és visszaáll az egészséges napirend, eredményesebbé teheti a daganat gyógyítását minden szinten.

Összefoglalva: az egészséges napi ritmus helyreállítása, életünknek a természet változásaihoz való igazítása nagymértékben támogatja jóllétünket. Természetesen itt is az egyszerűség a kulcsszó, akinek az életkörülményei ebből a szempontból nem a legmegfelelőbbek, tudatos odafigyeléssel, kisebb, de céltudatos változtatásokkal minimalizálhatja az ebből fakadó hátrányokat.

Hivatkozások:
https://mta.hu/tudomany_hirei/bennunk-ketyego-biologiai-orak-egy-nobel-dijas-felfedezes-tortenete-108088
https://mta.hu/tudomany_hirei/orvosi-elettani-nobel-dij-a-cirkadian-ritmust-szabalyzo-molekularis-mechanizmusok-feltarasaert-108072
https://egeszsegnevelo.hu/az-etkezes-es-a-cirkadian-ritmus/
https://www.sleepwell.hu/blog/ezert-nagyon-veszelyes-a-cirkadian-ritmus-megzavarasa/