การรบกวนจังหวะชีวภาพทำให้ผิวแก่ก่อนวัย

นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาบทบาทของจังหวะชีวภาพประจำวัน (จังหวะชีวภาพ) ต่อความสามารถในการฟื้นฟูของ เซลล์ต้นกำเนิดของ ผิวหนังการหยุดชะงักของจังหวะเหล่านี้ทำให้เนื้อเยื่อแก่ก่อนวัยและเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดเนื้องอกในผิวหนัง รวมทั้งมะเร็งด้วย

นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์ควบคุมจีโนมได้ทำการศึกษาวิจัยที่จะตีพิมพ์ในวารสาร Nature โดยอธิบายถึงบทบาทของจังหวะชีวภาพภายในร่างกายหรือนาฬิกาชีวภาพต่อกิจกรรมของมนุษย์ตลอดทั้งวัน รวมถึงผลกระทบต่อการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดของผิวหนังที่รับผิดชอบในการฟื้นฟูผิวในแต่ละวัน

เซลล์ต้นกำเนิดมีหน้าที่ในการสร้างเซลล์ผิวหนังทดแทนเซลล์ที่เสื่อมสภาพลงเนื่องจากกิจกรรมต่างๆ ในร่างกาย การทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดอย่างเหมาะสมมีความสำคัญมากในการรักษาเนื้อเยื่อให้อยู่ในสภาพปกติตลอดวงจรชีวิตของร่างกาย ในระหว่างวัน ผิวหนังจะสัมผัสกับสารอันตรายต่างๆ เช่น แสงอัลตราไวโอเลตในระหว่างวัน และเชื้อโรคต่างๆ เช่น แบคทีเรียและไวรัส หน้าที่หลักของผิวหนังคือปกป้องร่างกายจากเชื้อโรคเหล่านี้ โดยทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันที่แยกร่างกายของเราออกจากโลกภายนอก

นักวิทยาศาสตร์ที่มีส่วนร่วมในการศึกษาวิจัยได้ค้นพบว่าการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดของผิวหนังได้รับการควบคุมโดยนาฬิกาชีวภาพภายในร่างกาย และการทำงานที่ถูกต้องของนาฬิกาชีวภาพมีความจำเป็นต่อการรักษาเนื้อเยื่อให้อยู่ในสภาพสมบูรณ์ นาฬิกาชีวภาพควบคุมการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดในลักษณะที่ว่าในช่วงที่ได้รับแสงสูงสุด เซลล์จะปกป้องตัวเองจากรังสีที่เป็นอันตรายได้ ในขณะที่เซลล์จะแบ่งตัวและฟื้นฟูเนื้อเยื่อในช่วงเย็นและกลางคืน โดยแทนที่เซลล์ที่เสียหายด้วยเซลล์ที่แข็งแรง ดังนั้น นาฬิกาชีวภาพจึงช่วยให้เซลล์ต้นกำเนิดแบ่งตัวได้ในช่วงที่ผิวหนังไม่สัมผัสกับปัจจัยภายนอกที่อาจก่อให้เกิดอันตรายอีกต่อไป และไม่เสี่ยงต่อการสะสมของการกลายพันธุ์ในดีเอ็นเอ ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียความสามารถในการสร้างใหม่หรือความเสี่ยงต่อการเกิดเนื้องอกที่เพิ่มขึ้น

“นาฬิกาชีวภาพควบคุมพฤติกรรมชั่วคราวของเซลล์ต้นกำเนิดอย่างแม่นยำ ทำให้ระบบปรับตัวตามความต้องการของเนื้อเยื่อขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวัน หากการควบคุมนี้ถูกขัดขวาง เซลล์ต้นกำเนิดจะเริ่มสะสม DNA ที่เสียหาย และความเสี่ยงของการแก่ของเซลล์และการเกิดเนื้องอกในผิวหนังจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก” ซัลวาดอร์ อัซนาร์ เบนิตาห์ ผู้ประสานงานการศึกษากล่าว

ยีน BMAL1 และ period1/2 มีหน้าที่ควบคุมจังหวะนี้ โดยควบคุมกิจกรรมของเซลล์ในช่วงการฟื้นฟูและช่วงพัก นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าการรบกวนจังหวะชีวภาพในเซลล์ผิวหนังทำให้เซลล์ต้นกำเนิดไม่รู้ว่าต้องทำหน้าที่ใด และส่งผลให้เซลล์แก่ก่อนวัยและมี DNA กลายพันธุ์สะสม โดยการปรับเปลี่ยนยีนทั้งสองตัวทางพันธุกรรม

จังหวะชีวภาพจัดระเบียบการทำงานทางชีววิทยาทั้งหมดของเราตามวัฏจักรธรรมชาติของแสงและความมืด ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการสร้างผิวหนังใหม่ซึ่งป้องกันการแก่ก่อนวัยและการเกิดมะเร็งผิวหนังก็ขึ้นอยู่กับจังหวะเหล่านี้เช่นกัน เมื่อเราอายุมากขึ้น จังหวะชีวภาพเหล่านี้มักจะเสื่อมลง นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเสื่อมลงเหล่านี้อาจนำไปสู่การหยุดชะงักของศักยภาพในการสร้างเนื้อเยื่อใหม่และการเกิดเนื้องอกในที่สุด

ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์ต้องการทำการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดนาฬิกาชีวภาพจึงหยุดชะงักเมื่ออายุมากขึ้น และเป็นไปได้หรือไม่ที่จะพัฒนาวิธีการเพื่อฟื้นฟูจังหวะการทำงานของร่างกายเพื่อชะลอกระบวนการเสื่อมของเนื้อเยื่อและลดความเสี่ยงในการเกิดเนื้องอก