Slechts een paar dagen nachtdienst is genoeg om het eiwitritme dat geassocieerd wordt met bloedsuikerregulatie, energiemetabolisme en ontstekingsreacties te verstoren. Deze processen kunnen de ontwikkeling van chronische stofwisselingsziekten beïnvloeden. De resultaten van een onderzoek onder leiding van wetenschappers van de Washington State University en het Pacific Northwest National Laboratory bieden nieuwe inzichten in waarom nachtploegwerkers vatbaarder zijn voor diabetes, obesitas en andere stofwisselingsziekten.
Vroegtijdig ingrijpen om diabetes en obesitas te voorkomen
“Er zijn processen die verband houden met de biologische hoofdklok in onze hersenen die zeggen dat dag dag is en nacht nacht, en andere processen die ritmes volgen die elders in het lichaam zijn ingesteld en die zeggen dat nacht dag is en dag nacht,” legt hoofdauteur Hans Van Dongen uit, een professor in het WSU Elson S. Floyd College of Medicine. Als de interne ritmes verstoord zijn, ervaart ons systeem langdurige stress, wat volgens deskundigen gevolgen heeft voor de gezondheid op de lange termijn.
Hoewel er meer onderzoek nodig is, zegt Van Dongen dat het onderzoek laat zien dat deze verstoorde ritmes al na drie dagen zichtbaar zijn, wat suggereert dat vroeg ingrijpen mogelijk kan zijn om diabetes en obesitas te voorkomen. Zo’n interventie zou ook kunnen helpen om het risico op hartziekten en beroertes te verminderen, die ook verhoogd zijn bij nachtploegwerkers.
Het onderzoek, gepubliceerd in het Journal of Proteome Research, bestond uit een gecontroleerd laboratoriumexperiment waarbij vrijwilligers drie dagen lang gesimuleerde nacht- of dagdiensten draaiden. Na hun laatste dienst werden de deelnemers 24 uur wakker gehouden onder constante omstandigheden van licht, temperatuur, lichaamshouding en voedselinname om hun interne biologische ritmes te meten zonder storing door invloeden van buitenaf.
Glucoseniveaus bij nachtploegmedewerkers zijn niet langer gesynchroniseerd
Er werden bloedmonsters genomen en geanalyseerd op regelmatige tijdstippen tijdens de periode van 24 uur om eiwitten te identificeren die aanwezig zijn in bloedcellen van het immuunsysteem. Sommige eiwitten hadden ritmes die nauw verbonden waren met de biologische hoofdklok die het lichaam op een 24-uurs ritme houdt. De hoofdklok is ongevoelig voor veranderingen in ploegendienstschema’s, dus deze eiwitritmes veranderden niet significant in reactie op het nachtdienstschema. De meeste andere eiwitten hadden echter ritmes die significant veranderden bij deelnemers aan de nachtdienst in vergelijking met deelnemers aan de dagdienst.
Toen ze de eiwitten die betrokken zijn bij de glucoseregulatie nader bekeken, zagen de onderzoekers een bijna volledige omkering van de glucoseritmes bij de deelnemers aan de nachtdienst. Ze ontdekten ook dat de processen die betrokken zijn bij de productie en gevoeligheid van insuline, die normaal gesproken samenwerken om de glucosespiegels binnen een gezond bereik te houden, niet langer gesynchroniseerd waren bij de deelnemers aan de nachtdienst. De onderzoekers stelden dat dit effect veroorzaakt zou kunnen worden door insulineregulatie die de glucoseveranderingen probeert om te keren die door de nachtdienst worden veroorzaakt. Ze zeiden dat dit op dit moment een gezonde reactie kan zijn, omdat veranderde glucosespiegels cellen en organen kunnen beschadigen, maar op de lange termijn problematisch kan zijn.
“We konden aantonen dat er inderdaad een verschil is in moleculaire patronen tussen vrijwilligers met normale werkschema’s en vrijwilligers met schema’s die niet op één lijn liggen met hun biologische klok,” zei Jason McDermott, een computerwetenschapper bij PNNL’s Division of Biological Sciences. “De effecten van deze verkeerde afstemming waren nog niet eerder gekarakteriseerd op dit moleculaire niveau en op deze gecontroleerde manier.” De volgende stap van de onderzoekers is om echte werknemers te bestuderen om te zien of nachtdiensten vergelijkbare eiwitveranderingen veroorzaken bij werknemers die langdurig in ploegendienst werken.
