Günün Belirli Saatlerinde Virüs Enfeksiyonu
Vücudumuza bir virüs girdiğinde, kendisinin üremesini ve vücudumuz boyunca yayılmasını sağlamak için hücrelerimizdeki kaynakları ve hücresel mekanizmamızı ele geçirir. Ancak, kısmen sirkadiyen ritimlerimize (vücut saatimiz) bağlı olarak hücresel kaynaklarımız gün boyunca dalgalanma gösterir. Sirkadiyen ritimleri; uyku düzenimizden vücut sıcaklığımıza, bağışıklık sistemimizden homon salınımına kadar vücut fonksiyonlarımızı ve fizyolojimizi birçok açıdan kontrol eder. Bu döngü Bmal1 ve Clock isimli genleri de içeren bir dizi gen tarafından kontrol edilir.
Sirkadiyen ritimlerimizin enfeksiyon hassaslığı ya da gelişmesini etkileyip etkilemediğini test etmek için, University of Cambridge’den araştırmacılar, günün farklı zamanlarında herpes virüsü ile enfekte olmuş normal “vahşi tür” farelerde virüsün enfeksiyon ve yayılma seviyelerini karşılaştırdı. Proceedings of the National Academy of Sciences’da yayımlanan çalışmada, fareler 12 saat gün ışığı, 12 saat karanlıkta tutulan bir kontrol ortamında gözlemlendiler.
Araştırmacılar, günün ilk saatlerinde enfekte olmuş –gün doğumuyla birlikte dinlenme fazına geçen– bu farelerde virüs çoğalmasının; 10 saat sonra aktif faza geçtiklerindeki enfeksiyondan 10 kat daha fazla olduğu bulgusuna ulaştılar. Ekip, aynı deneyi Bmal1 geni eksik farelerde tekrarladığında, günün hangi saatinde enfekte olunmasından bağımsız olarak virüs replikasyonunun yüksek seviyelerde seyrettiği sonucuna ulaştı.
Bulgular, günün hangi saatinde enfeksiyona maruz kaldığımızın hastalığa ne kadar hassas olduğumuz üzerinde büyük etkisi olabileceğini ya da en azından viral replikasyonda, günün belirli zamanlarında enfekte olmanın daha ciddi bir akut enfeksiyona sebep olabileceğini gösteriyor. Bu durum, günün hangi zamanlarında grip aşısı uygulatmanın aşının etkinliğini etkileyebileceğini ortaya koyan güncel çalışmalar ile de tutarlılık gösteriyor.
Ek olarak araştırmacılar, bağışıklık sistemimizin bir etkisi olmadan tekil hücre kültürlerindeki virüs çoğalmasında benzer bir gün-saat değişkenine rastladılar. Hücresel sirkadiyen ritimlerin devre dışı bırakılması, hem herpes hem de enfeksiyon ve replikasyonu ile herpesten oldukça farklılık gösteren benzersiz bir virüs tipi olan Influenze A virüs –RNA virüsü olarak bilinir– enfeksiyonlarını artırdığı görüldü.
Vücudumuzdaki her hücre; zamanı takip etmelerine ve çevremizdeki günlük değişimlere dair beklentilere girmelerine sebep olan biyolojik bir saate sahiptir. Araştırma bulguları, her hücrede bulunan bu saatin bir virüs replikasyonunun nasıl başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesini belirlediğini gösteriyor. Her bir hücrenin ya da farenin vücut saati (sirkadiyen ritimleri) kesintiye uğratıldığında, enfeksiyon zamanın artık bir önemi olmadığı, viral replikasyonun daima yüksek seviyelerde kaldığı görüldü. Bu da bozulmuş bir biyolojik saate sahip olan vardiyalı çalışanların — bazen gece çalışıp gündüz dinlenen ve bazen de gündüz çalışıp gece dinlenen kişilerin– viral hastalıklara daha hassas olacaklarını ortaya koyuyor.
Aktivite döngüsünün yanı sıra, Bmal1 aynı zamanda da kış aylarında daha az aktifken yaz aylarında artış gösteren bir mevsimsel çeşitlilik gösterir. Araştırmacılar, bu durumun grip gibi hastalıkların neden kış aylarında toplumda daha fazla yaygınlık gösterdiğine dair bir açıklama geliştirmeye yardımcı olabileceğini düşünüyorlar.
Hücre kültürleri kullanılarak, araştırmacılar aynı zamanda da herpes virüsünün sirkadiyen ritimlerimizi kontrol eden moleküler “saat mekanizmasını” manipüle ederek virüs gelişimine olanak sunduğu bulgusuna eriştiler. Bu durum vücut saatimizle oynayan patojenlere dair ilk bulgu değil. Örneğin, sıtma parazitinin de daha başarılı bir enfeksiyon için kendisinin replikasyon döngüsünü konak canlının sirkadiyen ritimlerine senkronize ettiği biliniyor.
Görünüşe göre, vücut saatimiz bizi istilacı patojenlerden korumada önemli bir role sahip, dolayısıyla bu bulgular enfeksiyonla mücadelede moleküler mekanizmayı hedefleyen yeni, evrensel ilaçların geliştirilmesine sebep olabilir.
Alıntı:bilimfili
Kaynak ve İleri Okuma:
– Edgar, Rachel S., Alessandra Stangherlin, Andras D. Nagy, Michael P. Nicoll, Stacey Efstathiou, John S. O’Neill, and Akhilesh B. Reddy. “Cell autonomous regulation of herpes and influenza virus infection by the circadian clock.” (2016).
– University of Cambridge. “Time of Day Influences Susceptibility to Infection .” http://neurosciencenews.com/infection-time-of-day-4848/ (accessed August 15, 2016).