Maisha yote Duniani yameibuka ili kukabiliana na sayari inayozunguka ambayo husababisha mabadiliko ya kutabirika kati ya mchana na usiku. Maelezo yanatofautiana kati ya mimea, kuvu, bakteria na wanyama, lakini kiambishio ni "saa" ya kibaolojia ambayo inaruhusu kiumbe kutarajia mabadiliko na kuitayarisha.
Katika wanyama, saa ya kati ambayo inafuatilia usiku na mchana iko kwenye ubongo ambapo hupokea mwanga kutoka kwa retina ili kuweka sanjari na mwanga au giza. Lakini seli zote kwenye mwili zina saa zao. Kwa sababu saa hizi za kibaolojia zina mzunguko ambao ni karibu na masaa 24 huitwa circadian ("circa" kumaanisha "karibu" na dian, maana siku, kutoka kwa Kilatini "hufa").
Sasa tunaishi na bei rahisi, safi, laini ya bandia, kazi ya kuhama, kunyimwa usingizi na ndege - yote changamoto kubwa kwa utaratibu wa zamani wa duru za kudhibiti miili yetu. Changamoto hizi zote za circadian na kulala ni kuhusishwa na ugonjwa. Lakini katika yetu utafiti wa hivi karibuni, kwa kutumia panya, tuligundua kuwa maambukizo kwa nyakati tofauti za siku husababisha ukali tofauti wa magonjwa.
Kwa kushangaza, tuligundua kwamba saa inayoingia kwenye seli za mfumo wa kinga ilikuwa na jukumu la mabadiliko katika kukabiliana na maambukizi ya bakteria. Hasa, seli maalum zinazoitwa macrophages, ambazo ni seli kubwa ambazo huingia na kuua bakteria.
Pata barua pepe ya hivi karibuni
Maonyesho ya msanii ya macrophage (bluu) bakteria ya kifua kikuu (nyekundu). Kateryna Kon / Shutterstock
Macrophages, ama inakua kwenye bakuli au kwenye panya, ilijibu tofauti kwa nyakati tofauti za siku. Na kulemaza saa katika seli hizi kulisababisha macrophages bora, ambayo yalisonga haraka na kula bakteria zaidi kuliko macrophages ya kawaida.
Tuligundua kwamba macrophages "isiyo na saa" yalilinda panya kutokana na maambukizo ya bakteria na aina nyingi za bakteria. Kuangalia kwa karibu macrophages kunadhihirisha kuwa seli zilionekana tofauti, na mabadiliko makubwa katika protini za kimuundo ambazo zinadumisha sura ya seli na zinahitajika kwa harakati za seli na kwa bakteria ya kula. Mabadiliko katika usanifu wa ndani wa seli, au cytoskeleton, ikawa lengo la masomo yetu.
Tuligundua kuwa saa ya mzunguko wa macrophage ilidhibiti moja kwa moja sehemu za cytoskeleton. Tuliona mabadiliko katika idadi ya vitalu vya ujenzi wa proteni ya cytoskeletal, na pia katika shughuli ya mdhibiti wa mabadiliko ya cytoskeletal. Mdhibiti huyu mkuu ni protini inayoitwa RhoA.
RhoA imeamilishwa na mawasiliano ya bakteria na anatoa macrophage kusonga na kumaliza bakteria. Tuligundua kuwa RhoA ilikuwa hai katika macrophages isiyo na saa hata wakati hakuna bakteria waliokuwepo. Wakati bakteria walipowasiliana na macrophages ya kawaida RhoA ilifanya kazi, lakini hakukuwa na mabadiliko zaidi katika macrophages yasiyokuwa na saa, kwani RhoA ilikuwa tayari inafanya kazi. Kwa hivyo macrophages isiyo na saa yalibadilishwa kila wakati, na hivyo kuweza kujibu mashambulizi ya bakteria haraka zaidi.
Ili kujua jinsi saa ilivyokuwa ikibadilisha tabia ya macrophages, tuligeukia utaratibu wa saa ya msingi. Hii inajumuisha kikundi kidogo cha protini ambazo hubadilika kwa wingi kupitia wakati, kwa hivyo kuruhusu seli kuambia wakati. Tuligundua kuwa moja ya sababu hizi za saa, inayoitwa BMAL1, ilikuwa kiungo muhimu kati ya saa na tabia ya macrophage.
mwandishi zinazotolewa
Kupunguza utegemezi wa antibiotics
Mojawapo ya maswala makuu yanayowakabili ulimwengu wa kisasa ni upinzani unaokua wa bakteria kwa dawa za kuua vijasumu. Hakujakuwa na madarasa mapya ya dawa za kuzuia virusi kwa miaka 30. Upinzani wa bakteria kwa antibiotics unamaanisha kuwa tunayo maambukizo yasiyoweza kutibiwa na tunakabiliwa na siku za usoni ambapo upasuaji utafanyika riskier.
Kupata njia mpya za kuongeza utetezi dhidi ya bakteria ni kipaumbele cha hali ya juu. Ugunduzi wa mzunguko unaounganisha saa na utetezi wa bakteria hufungua njia mpya ya kupunguza utegemezi wetu wa idadi ndogo ya viuatilifu vilivyopo. Inawezekana kuongeza kinga za asili kwa maambukizi ya bakteria kwa kulenga saa.
Utendakazi wa saa ya mzunguko unaweza kubadilishwa na mfiduo mwangaza, kwa kubadilisha nyakati za chakula, na tofauti za maumbile ndani ya idadi ya watu na dawa mpya zinazoweza kudhibiti mfumo huu. Shida moja ya kulenga saa na dawa ni kwamba athari kwenye mifumo mingine itakuwa pana na matokeo ni ngumu kutabiri. Lakini uingiliaji wa muda mfupi ili kuongeza kinga ya maambukizi inaweza kutoa faida, kwa gharama ya chini.
Vivyo hivyo, kuimarisha safu ya circadian ya watu walio katika hatari kubwa, katika hospitali kwa mfano, kwa kudhibiti taa na nyakati za kula kunaweza kuongeza kinga na kuzuia maambukizo yanayopatikana hospitalini.
Kuhusu Mwandishi
David Ray, Profesa wa Endocrinology, Chuo Kikuu cha Oxford na Gareth Jiko, Mhadhiri wa Kliniki wa Taaluma na Tiba ya meno, Chuo Kikuu cha Manchester
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
vitabu_health
