Κιρκάδιος ρυθμός και νοσήματα

 Καρκίνος

Οι επιδημιολογικές και πειραματικές μελέτες παρέχουν στοιχεία ότι ο καρκίνος σχετίζεται με την εργασία με βάρδιες και την κιρκαδική διαταραχή. Τα ευρήματα από τη Μελέτη Υγείας των Νοσηλευτών έδειξαν αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του μαστού σε συνδυασμό με τη νυχτερινή βάρδια, εκτός από ενδείξεις για αυξημένο κίνδυνο παχέος εντέρου και κίνδυνο μελανώματος. Σε κυτταρικό επίπεδο, η αποσυγχρονισμός στον κιρκαδικό έλεγχο της αντιγραφής, της μεταγραφής και του μεταβολισμού των κυττάρων μπορεί να συμβάλει στον καρκίνο. Για παράδειγμα, σε ποντίκια, η βλαβερή επίδραση του ηλιακού φωτός στην επιδερμίδα είναι μεγαλύτερη το πρωί, όταν η επισκευή του DNA βρίσκεται στο ναδίρ της. Εκτός από τη σύνδεση μεταξύ κιρκαδικής διαταραχής και έναρξης καρκίνου, η παρέμβαση στους ρυθμούς μπορεί να συμβάλλει στην απόκριση βλάβης στο DNA και σε άλλες πτυχές της εξέλιξης του καρκίνου.

Λοιμώξεις, φλεγμονή

Η κατανόηση των μοριακών ενεργειών του κιρκαδικού ρολογιού παρέχει μια εικόνα για τα ρυθμικά πρότυπα της φλεγμονώδους νόσου. Οι απαντήσεις σε παθογόνα δείχνουν κιρκάδια διακύμανση στα κυκλοφορούντα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Οι ρυθμοί του συμπαθητικού νευρικού συστήματος δημιουργούν επίσης ρυθμικές διακυμάνσεις στην απόκριση ενδοτοξίνης. Εντός της επιδερμίδας, τα μαστοκύτταρα παρουσιάζουν κιρκάδια διακύμανση των δερματικών αναφυλακτικών αντιδράσεων που προκαλούνται από IgE. Η έκφραση του ρολογιού σε πνευμονικά επιθηλιακά κύτταρα δημιουργεί ρυθμική μεταβολή στη μόλυνση του Streptococcus pneumoniae. Η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου έχει ρυθμική παραλλαγή που μπορεί να σχετίζεται με τον κιρκαδικό έλεγχο του καταστολέα NFIL3 που εμπλέκεται στη ρύθμιση των βοηθητικών κυττάρων τύπουΤ (Τ-helper cells). Σε ασθενείς με ρευματοειδή αρθρίτιδα τα συμπτώματα των αρθρώσεων το πρωί έχουν αποδοθεί στη συσσώρευση φλεγμονωδών κυτοκινών κατά την προηγούμενη νύχτα. Οι πειραματικές μελέτες σε ποντίκια δείχνουν ότι οι μεταβολές στη λειτουργία του ρολογιού μπορεί να προκαλέσουν φλεγμονή σε μεσεγχυματικά κύτταρα που επηρεάζουν την άρθρωση. Η αλληλεξάρτηση των κιρκαδικών και των φλεγμονοδών οδών δείχνει ότι οι δύο διεργασίες μπορεί να είναι ομοιοστατικά συνδεδεμένες.