Bara några dagars nattarbete räcker för att rubba proteinrytmerna i samband med blodsockerreglering, energimetabolism och inflammatoriska reaktioner. Dessa processer kan påverka utvecklingen av kroniska ämnesomsättningssjukdomar. Resultaten av en studie ledd av forskare från Washington State University och Pacific Northwest National Laboratory ger nya insikter om varför nattskiftsarbetare är mer benägna att drabbas av diabetes, fetma och andra metabola sjukdomar.

Tidiga insatser för att förebygga diabetes och fetma

”Det finns processer som är kopplade till den biologiska klockan i hjärnan som säger att dag är dag och natt är natt, och andra processer som följer rytmer på andra ställen i kroppen som säger att natt är dag och dag är natt”, förklarar Hans Van Dongen, professor vid WSU Elson S. Floyd College of Medicine, som är huvudförfattare till studien. När de interna rytmerna störs upplever vårt system långvarig stress, vilket experter menar har långsiktiga hälsokonsekvenser.

Även om mer forskning behövs, säger Van Dongen att studien visar att dessa störda rytmer är uppenbara efter bara tre dagar, vilket tyder på att det kan vara möjligt att ingripa tidigt för att förebygga diabetes och fetma. Sådana insatser skulle också kunna bidra till att minska risken för hjärtsjukdomar och stroke, som också ökar hos nattskiftsarbetare.

I studien, som publicerades i Journal of Proteome Research, ingick ett kontrollerat laboratorieexperiment där frivilliga fick arbeta simulerade natt- eller dagskift under tre dagar. Efter sitt sista skift hölls deltagarna vakna i 24 timmar under konstanta förhållanden vad gäller ljus, temperatur, kroppshållning och matintag för att mäta deras inre biologiska rytmer utan påverkan från yttre faktorer.

Glukosnivåerna hos nattskiftsarbetare är inte längre synkroniserade

Blodprover togs och analyserades med jämna mellanrum under 24-timmarsperioden för att identifiera proteiner som finns i blodbaserade celler i immunsystemet. Vissa proteiner hade rytmer som var nära kopplade till den biologiska huvudklockan som håller kroppen i en 24-timmarsrytm. Huvudklockan är okänslig för förändringar i skiftscheman, så dessa proteinrytmer förändrades inte nämnvärt som svar på nattskiftsschemat. De flesta andra proteiner hade dock rytmer som förändrades signifikant hos nattskiftsdeltagare jämfört med dagskiftsdeltagare.

När forskarna tittade närmare på de proteiner som är involverade i glukosregleringen kunde de konstatera att glukosrytmen nästan helt hade vänt hos nattskiftsdeltagarna. De fann också att de processer som är involverade i insulinproduktion och insulinkänslighet, som normalt samverkar för att hålla glukosnivåerna inom ett hälsosamt intervall, inte längre var synkroniserade hos nattskiftsdeltagarna. Forskarna konstaterade att denna effekt kan orsakas av att insulinregleringen försöker vända de glukosförändringar som nattskiftsschemat utlöser. De menade att detta kan vara en hälsosam reaktion i stunden, eftersom förändrade glukosnivåer kan skada celler och organ, men att det kan vara problematiskt på lång sikt.

”Vi kunde visa att det verkligen finns en skillnad i molekylära mönster mellan frivilliga med normala arbetsscheman och de med scheman som inte stämmer överens med deras biologiska klocka”, säger Jason McDermott, datavetare vid PNNL:s division för biologiska vetenskaper. ”Effekterna av denna snedställning har inte tidigare undersökts på molekylär nivå och på ett så kontrollerat sätt.” Forskarnas nästa steg blir att studera arbetare i den verkliga världen för att se om nattskift orsakar liknande proteinförändringar hos långvariga skiftarbetare.