Izlaganje dnevnoj svetlosti pojačava imunitet: Studija došla do neverovatnih otkrića

Socijalni džet lag, povezan sa neregularnim obrascima spavanja i nekonzistentnim izlaganjem dnevnoj svetlosti, postaje sve češći i povezan je sa oslabljenim imunim sistemom.

Ali kako imuni sistem zna kada je dan? Upravo je to ono što je istraživanje, objavljeno u časopisu Science Immunology, otkrilo. Naši nalazi mogli bi na kraju doneti koristi u lečenju inflamatornih stanja.

Prvi odgovor imunog sistema na infekciju

Cirkadijalni ritmovi su osnovna osobina svih živih bića na Zemlji. Veruje se da su evoluirali pre oko 2,5 milijarde godina i omogućavaju organizmima da se prilagode izazovima povezanim sa 24-časovnim sunčevim danom.

Na molekularnom nivou, ovi cirkadijalni ritmovi se regulišu preko genetski kodiranog, višekomponentnog časovnika poznatog kao cirkadijalni sat. Gotovo sve ćelije imaju komponente za cirkadijalni sat. Međutim, kako one funkcionišu unutar različitih tipova ćelija da bi regulisale njihovo ponašanje, još uvek se ne razume dovoljno.

U laboratoriji su tokom ispitivanja korićšene zebrice – male slatkovodne ribice koje se često prodaju u prodavnicama kućnih ljubimaca – kao modelni organizam za proučavanje naše imunološke reakcije na bakterijske infekcije.

Korišćene su larve zebrica jer su im genetska struktura i imuni sistem slični našem. Takođe, imaju providna tela, što olakšava posmatranje bioloških procesa pod mikroskopom.

Stručnjaci su se fokusirali na imunološku ćeliju nazvanu “neutrofil”, tip bele krvne ćelije. Zanimale su ih ove ćelije jer su specijalizovane za ubijanje bakterija, prvi su odgovor imunog sistema na infekciju i najbrojnije su imunološke ćelije u našem telu.

Pošto su neutrofili veoma kratkotrajne ćelije, njihovo izolovanje iz ljudske krvi i rad sa njima u eksperimentima je poznat po velikim teškoćama. Međutim, zahvaljujući providnim larvama zebrica, bilo je moguće snimati ih i direktno posmatrati kako ove ćelije funkcionišu unutar potpuno netaknutog organizma.

Ćelije mogu da prepoznaju kada je dan

Prva istraživanja pokazala su da je snaga imunog odgovora na bakterijsku infekciju najjača tokom dana, kada su životinje aktivne.

Smatramo da ovo predstavlja evolutivni odgovor koji ljudima i zebricama daje prednost za preživljavanje. Pošto su dnevne životinje, poput ljudi i zebrica, najaktivnije tokom dnevnih sati, veća je verovatnoća da će tada naići na bakterijske infekcije.

Ovaj rad nas je zainteresovao da saznamo kako je ovaj pojačani imuni odgovor sinhronizovan sa dnevnom svetlošću. Praveći snimke neutrofila kako ubijaju bakterije u različito doba dana, otkrili smo da neutrofili efikasnije ubijaju bakterije tokom dana nego noću.

Zatim su stručnjaci genetski izmenili neutrofile kako bi im isključili cirkadijalni sat pažljivim uklanjanjem specifičnih komponenti sata. Ovo je pristup sličan uklanjanju važnih zupčanika iz analognog sata da bi prestao da otkucava.

To nas je dovelo do otkrića da ove važne imune ćelije poseduju unutrašnji, svetlom regulisani cirkadijalni sat koji ćelijama signalizira da je dan (kao neki alarm). To pojačava njihovu sposobnost da ubijaju bakterije.

Sledeći izazov  za stručnjake je da tačno razumeju kako neutrofili detektuju svetlost i da li i ljudski neutrofili koriste ovaj unutrašnji mehanizam tajminga da regulišu svoju antibakterijsku aktivnost.

Takođe predmet istraživanja biće i da li je ovaj mehanizam ubijanja ograničen samo na određene vrste bakterija, kao one na koje smo najčešće izloženi tokom dana. Ili je u pitanju opšti odgovor na sve infektivne pretnje (uključujući i virusne infekcije)?

- Ovo istraživanje otvara mogućnost razvoja lekova koji ciljaju cirkadijalni sat neutrofila kako bi regulisali aktivnost ovih ćelija. S obzirom na to da su neutrofili prve i najbrojnije imune ćelije koje se regrutuju na mesta upale, ovo otkriće ima veoma široke implikacije za mnoga inflamatorna stanja - istakao je Kris Hol, vanredni profesor imunologije, Univerzitet u Oklendu, Waipapa Taumata Rau.

Istraživanje opisano ovde vodile su doktorandkinje Lucia Du i Pramuk Keerthisinghe, a realizovano je u saradnji laboratorije Hala i Grupe za hronobiologiju, koju vode Gaj Vorman i Džejms Čizmen na Fakultetu medicinskih i zdravstvenih nauka Univerziteta u Oklendu.

Izvor: sciencealert.com/Zdravlje.Kurir.rs

Dermatolozi upozoravaju: Evo kako sunčevi zraci utiču na psorijazu i kako da zaštitite kožu