Akiknek huszonhat óra egy nap

2017.04.07. 15:55

Az alvászavarok egy ritka formáját génmutáció okozza, amelynek következtében az érintettek belső órája lassabban jár a normálisnál. Nekik mindennap mintha rövidebb volna a kelleténél.

Akad néhány ember, aki nem rossz szokásból fekszik minden éjjel későn, és nem lustaságból küzd a reggeli ébredéssel: nekik a CRY1 nevű gén mutációja miatt lassabban jár a biológiai órájuk – tudhatjuk meg a Cell magazin legfrissebb számából. A CRY1 gén egyike azoknak, amelyek az ún. cirkadián ritmust – a naponta ismétlődő élettani történéseket, egyebek között az alvás-ébrenléti ciklust – szabályozzák. A CRY1 mutáns változatát hordozók jellemzően 2-2,5 órával később fekszenek le, mint a népesség átlaga.

A mutáció hordozóinak belső órája lassabban ér körbe, mint ahogy a bolygónk a tengelye körül megfordul, ezért ezek az emberek igazából egész életükben versenyt futnak az idővel"  – magyarázza Alina Patke, a Rockefeller Egyetem (USA) genetikai laboratóriumának munkatársa és a cikk vezető szerzője.

Forrás: PhotoAlto/Frédéric Cirou

Az emberek 10 százalékát érinti az éjszakaibagoly-szindróma

Az éjszakaibagoly-szindróma, hivatalos nevén DSPD (delayed sleep phase disorder, késleltetett alvásfázis-zavar) a népesség nagyjából 10 százalékát érintő probléma, amelyet akkor diagnosztizálnak, ha az érintettek alvászavarokkal foglalkozó szakrendeléseken jelentkeznek. A Cellben megjelent tanulmány az első, amelynek sikerült a DSPD egyes eseteit konkrét génmutációval összefüggésbe hoznia.

A DSPD-ben szenvedők rendszerint hosszan küzdenek az elalvással, és gyakran annyira későn száll rájuk a megváltó álom, hogy az éjszaka hátralévő részét egyetlen hosszú, frissítő alvás helyett rövidebb bóbiskolások sorozatával töltik. A DSPD – a többi alvászavarhoz hasonlóan – fokozza a szorongás, a depresszió, a keringési betegségek és a diabétesz kockázatát. A felborult alvási ritmus természetesen megnehezíti a társadalmi szerepekben való helytállást is, különös tekintettel a reggeli munkakezdésre.

Ezeknek az embereknek olyan, mintha állandóan jet-laggel küzdenének; mintha folyton kelet felé tartó repülőn ülnének  – érzékelteti az abszurd helyzetet Michael Young, a Rockefeller genetikai laboratóriumának vezetője. – És amikor beköszönt a reggel, ők még egyszerűen nem tartanak ott."

Patke amúgy maga is bagoly típus, aki rendszeresen dolgozik késő éjjelig, de ő történetesen nem hordozza a CRY1-mutációt. Bár nyilvánvalóan nem ez a mutáció felelős a DSPD valamennyi esetéért, gyakorisága az európai eredetű népességben számottevő: Young és Patke egy génadatbázis-lekérdezés során azt találta, hogy az általuk kutatott génvariáns – sajátos módon a finn felmenőkkel bírók kivételével – minden hetvenötödik európai származású emberben ott rejtőzik.

Forrás: PhotoAlto/Antoine Arraou

A ciklus működése

Young, aki eredetileg ecetmuslicákban kutatta a cirkadián órát szabályozó géneket, a Weill Cornell Medical College kutatóival vette fel a kapcsolatot, akik az emberi alvászavarok molekuláris hátterét próbálták megérteni. A CRY1 mutációját először DSPD-s páciensek bőrsejtmintáiból mutatták ki. A cirkadián óra alapvető valamennyi földi élőlény számára, és a napi ritmust szabályozó genetikai apparátus figyelemre méltó mértékben megőrződött az evolúció során. „Az óra a légytől az emberig lényegében ugyanaz" – erősíti meg Young.

Az óra minden ciklusa az ún. aktivátorfehérjék felhalmozásával veszi kezdetét.  Az aktivátorok aztán előidézik a saját gátlóik termelődését, egészen addig, amíg a gátlófehérjék egészen le nem állítják az aktivátorok működését. Ezen a ponton, amikor valamennyi aktivátor inaktív állapotba került, a gátlók se termelődnek tovább, a meglévők pedig lebomlanak – és ezzel a ciklus újraindulhat, újból megkezdődhet az aktivátorok felhalmozódása.

Forrás: Photononstop/Self Images

Egy csonka fehére sajátos működése

A CRY1 az óra gátlófehérjéinek egyike. A Young és Patke által azonosított mutáció egyetlen DNS-bázist érint a CRY1-et kódoló génben, és a változás eredményeképpen a fehérjének egy csonkolt változata termelődik. Ez a csonka fehérje azonban sajátos módon hatásosabb az eredetinél,  így hosszabb ideig tartja elnyomva az aktivátorok működését, és ezzel a napi ciklus teljes hosszát legalább félórányival megnöveli.

Young és kollégái első elemzésüket egyetlen amerikai család több generációján végezték, majd – a törökországi Bilkenti Egyetemmel együttműködve – a vizsgálatot kiterjesztették hat török családra, amelyeknek tagjai közt 39:31 arányban képviseltetnek a CRY1 mutáns és eredeti változatát hordozók. A mutáns CRY1-et hordozó családtagok a nem hordozókhoz képest később térnek nyugovóra, és sokukra jellemző a szétaprózott, rendezetlen alvásmintázat. Az alvással töltött időszak közepe hajnali 4-re esik a nem hordozók esetében, míg reggeli 6-8 közé a hordozók esetében.

Forrás: Origo

Mivel a szóban forgó mutáció nem tönkreteszi, hanem éppenséggel aktiválja a CRY1-et, a hatása azokban is tapasztalható, akik csak egy, és nem két kópiában hordozzák a mutáns változatot (vagyis, a genetikát kedvelők számára: a tulajdonság domináns mendeli öröklésmenet szerint adódik át). A török vizsgálatban szereplő 39 hordozó közül 8 mindkét szülőjétől a mutáns változatot örökölte (tehát homozigóta a mutációra nézve), 31 pedig csak egyik szülőjétől kapta a mutáns allélt (tehát heterozigóta).

Lehet ellene küzdeni

A cirkadián óra külső tényezőkkel valamennyire befolyásolható, ezért a CRY1-mutáció által érintettek is tudják tompítani az örökletes hatást. A tanulmányban részt vevő hordozók egyike például arról számolt be, hogy magára kényszerített rendszeres alvási-ébrenléti rutin segítségével próbál úrrá lenni a helyzeten, és igyekszik napközben minél több időt a szabad ég alatt, napsütésben tölteni.

„A nappal-éjszaka külső váltakozása és a megfelelő alvási higiénia a lassan járó órát is bele tudja kényszeríteni a 24 órás keretbe. Csak mindez több fáradságba kerül, mint normálisan"  – foglalta össze Patke.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK