Κιρκάδιοι ρυθμοί: Συνδέονται στενά με την απορρόφηση, όχι όμως τη δημιουργία οστών

Η διαδικασία με την οποία το σώμα μας διασπά και απομακρύνει το παλιό ή κατεστραμμένο οστικό ιστό φαίνεται να ελέγχεται σε μεγάλο βαθμό από το εσωτερικό μας βιολογικό ρολόι. Οι κιρκάδιοι ρυθμοί παίζουν σημαντικό ρόλο. Αυτό είναι το βασικό συμπέρασμα νέας μελέτης από το Πανεπιστήμιο του Surrey και το Πανεπιστήμιο του Sheffield, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Scientific Reports.

Η μελέτη και τα δύο στάδια της ανανέωσης των οστών

Η ανανέωση των οστών είναι μια συνεχής διαδικασία που βασίζεται σε δύο στάδια:

• Απορρόφηση των οστών (bone resorption), όπου ο οργανισμός διασπά και απομακρύνει τον κατεστραμμένο ή γερασμένο ιστό.

• Δημιουργία νέου οστού (bone formation), η οποία αντικαθιστά το χαμένο υλικό με φρέσκο, υγιή ιστό.

Η ισορροπία αυτών των διαδικασιών είναι καθοριστική για την υγεία των οστών. Διαταραχές μπορεί να οδηγήσουν σε οστεοπόρωση ή άλλες παθήσεις που αυξάνουν τον κίνδυνο καταγμάτων.

Ο σχεδιασμός της έρευνας

Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα αίματος από 22 νεαρούς ενήλικες σε διάστημα 26 ωρών. Τα δείγματα συλλέγονταν κάθε δύο ώρες σε αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες, ώστε να αξιολογηθεί με ακρίβεια η κιρκάδια ρυθμικότητα στους δείκτες ανανέωσης των οστών.

Δύο βασικοί βιοδείκτες εξετάστηκαν:

• sPINP (serum procollagen type I N-terminal propeptide), που σχετίζεται με τη δημιουργία οστού.

• sCTX (C-terminal telopeptide of type 1 collagen), που αποτελεί δείκτη απορρόφησης.

Η ανάλυση έδειξε ότι η δημιουργία νέου οστού δεν φαίνεται να επηρεάζεται από τον κιρκάδιο ρυθμό. Αντίθετα, η απορρόφηση οστού βρέθηκε να ακολουθεί στενά το εσωτερικό ρολόι του οργανισμού.

Τι σημαίνουν τα αποτελέσματα

Η ανακάλυψη ότι η αποδόμηση των οστών συνδέεται με τον κιρκάδιο ρυθμό ανοίγει νέους δρόμους στην κατανόηση της οστικής υγείας. Η έρευνα υποδεικνύει ότι ο χρόνος της ημέρας ενδέχεται να επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο τα οστά απομακρύνουν παλαιό ιστό, κάτι που μπορεί να έχει πρακτικές επιπτώσεις στην πρόληψη και αντιμετώπιση παθήσεων όπως η οστεοπόρωση.

Η κύρια συγγραφέας της μελέτης, Δρ. Andrea Darling, ερευνήτρια στη Διατροφολογία στο Πανεπιστήμιο του Surrey, σημείωσε: «Η μελέτη μας κατέδειξε έναν σαφή δεσμό ανάμεσα στους κιρκάδιους ρυθμούς και την απορρόφηση των οστών, μια διαδικασία-κλειδί για τη διατήρηση της ακεραιότητάς τους. Καθώς επικεντρωθήκαμε σε υγιείς νεότερους ανθρώπους, έχει μεγάλο ενδιαφέρον να δούμε αν σε μεγαλύτερες ηλικίες ή σε άτομα με οστεοπόρωση παρατηρείται διαταραχή αυτών των ρυθμών».

Η σημασία της διεπιστημονικής συνεργασίας

Η καθηγήτρια Debra Skene, ειδική στη Χρονοβιολογία και ανώτερη συγγραφέας της μελέτης, υπογράμμισε: «Η συνεργασία ανάμεσα σε ερευνητές της χρονοβιολογίας, της διατροφής και του μεταβολισμού των οστών μας οδήγησε σε αυτά τα σημαντικά νέα ευρήματα. Χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να κατανοήσουμε πώς η διαταραχή των κιρκάδιων ρυθμών, όπως συμβαίνει συχνά στους εργαζόμενους σε βάρδιες, μπορεί να επηρεάζει την οστική πυκνότητα και την εμφάνιση οστεοπόρωσης».

Από την πλευρά του, ο καθηγητής Richard Eastell, ειδικός στον μεταβολισμό των οστών στο Πανεπιστήμιο του Sheffield, πρόσθεσε ότι η μελέτη αποδεικνύει πως ο ρυθμός απορρόφησης δεν είναι απλώς ημερήσιος (diurnal), αλλά καθαρά κιρκάδιος, δηλαδή ελεγχόμενος από τον εσωτερικό βιολογικό μηχανισμό του ανθρώπου.

Πιθανές επιπτώσεις για την οστεοπόρωση

Η μελέτη εγείρει ερωτήματα σχετικά με τον ρόλο του ύπνου και της νυχτερινής εργασίας στην οστική υγεία. Ο Craig Jones, διευθύνων σύμβουλος της Royal Osteoporosis Society, ανέφερε: «Η έρευνα αυτή ρίχνει νέο φως στη θεμελιώδη βιολογία της ανανέωσης των οστών. Δείχνοντας ότι η απορρόφηση συνδέεται με τους κιρκάδιους ρυθμούς, ανοίγονται σημαντικά ερωτήματα για το αν η διαταραχή του ύπνου και η εργασία σε βάρδιες αυξάνουν τον κίνδυνο οστεοπόρωσης». Η σύνδεση αυτή μπορεί να οδηγήσει στο μέλλον σε πιο στοχευμένες παρεμβάσεις πρόληψης και θεραπείας, λαμβάνοντας υπόψη τον βιολογικό ρυθμό κάθε ατόμου.

Η νέα μελέτη ενισχύει την άποψη ότι το εσωτερικό μας βιολογικό ρολόι επηρεάζει όχι μόνο τον ύπνο, την ενέργεια και τον μεταβολισμό, αλλά και τον τρόπο με τον οποίο τα οστά μας ανανεώνονται. Ενώ η δημιουργία νέου οστού φαίνεται ανεξάρτητη από τον κιρκάδιο ρυθμό, η απορρόφηση του παλιού ιστού παρουσιάζει στενή σύνδεση με αυτόν. Αν τα ευρήματα αυτά επιβεβαιωθούν σε μεγαλύτερους πληθυσμούς και σε άτομα με οστεοπόρωση, θα μπορούσαν να αλλάξουν τον τρόπο που προσεγγίζουμε την πρόληψη και θεραπεία της νόσου, με έμφαση όχι μόνο στη διατροφή και την άσκηση, αλλά και στη σημασία του σταθερού και υγιούς κιρκάδιου ρυθμού.