Uno studio rivela che il momento del giorno incide sulla sensibilità alle infezioni

Queste scoperte arrivano dal progetto METACLOCK dell’Università di Cambridge e sono state pubblicate il 15 agosto su “Proceedings of the National Academy of Sciences”. Potrebbero contribuire a spiegare il perché i lavoratori a turni, il cui orologio interno è regolarmente modificato, sono più suscettibili ad avere problemi di salute, come infezioni e malattie croniche.

In seguito a un’infezione causata da un virus, il virus si appropria dei meccanismi del corpo e delle risorse che si trovano nelle cellule per replicarsi e diffondersi in tutto il corpo. Le risorse disponibili per rendere più efficace la capacità dei virus di replicarsi non sono tuttavia costanti nel corso della giornata. Questo è in parte dovuto ai nostri ritmi circadiani, in pratica al nostro orologio biologico. I ritmi circadiani controllano molti aspetti del nostro stato fisiologico e delle nostre funzioni corporali, che vanno dalle nostre abitudini per quanto riguarda il sonno e la temperatura corporea, fino al nostro sistema immunitario e il rilascio di ormoni. Questi cicli sono controllati da una serie di geni specifici, tra cui Bmal1 e Clock.

Per testare se il corpo umano sia più vulnerabile all’infezione in certi momenti della giornata, i ricercatori di Cambridge hanno confrontato il topo “selvatico” infettato con il virus dell’herpes in diversi momenti della giornata, misurando i livelli dell’infezione del virus e la sua diffusione nel corpo. Il topo viveva in un ambiente controllato nel quale c’erano 12 ore di luce e 12 ore di buio.

I ricercatori hanno scoperto che la replicazione del virus nel topo infettato proprio all’inizio della giornata (un’ora equivalente all’alba, quando gli animali notturni cominciano la loro fase di riposo) era dieci volte maggiore rispetto al topo infettato dieci ore dopo l’inizio della giornata, quando questi animali passano alla loro fase “attiva”. Quando il team di ricerca ha ripetuto l’esperimento nei topi sprovvisti del gene Bmal1, si sono riscontrati alti livelli di replicazione del virus a prescindere dall’ora dell’infezione.

“Il momento del giorno in cui avviene l’infezione può avere un effetto notevole su quanto siamo predisposti alla malattia, o sulla replicazione virale, il che significa che un’infezione nel momento sbagliato della giornata potrebbe causare un’infezione molto più grave,” ha commentato il professor Akhilesh Reddy, autore senior dello studio. “Questa scoperta è coerente con studi recenti che hanno mostrato che il momento della giornata in cui viene somministrato il vaccino per l’influenza può condizionarne l’efficacia.”

Inoltre, il team di ricerca ha trovato una simile variazione legata al momento della giornata nella replicazione del virus in colture di singole cellule, senza l’influenza del sistema immunitario. L’abolizione dei ritmi circadiani cellulari ha incrementato l’infezione da virus sia dell’herpes che dell’influenza A, un tipo diverso di virus (conosciuto come virus RNA) che infetta e si replica in un modo sostanzialmente differente rispetto all’herpes.

“Ogni cellula del corpo ha un orologio biologico che gli permette di tenere traccia del tempo e anticipare i cambiamenti giornalieri del nostro ambiente,” ha detto il primo autore, la dott.ssa Rachel Edgar. “I nostri risultati suggeriscono che l’orologio presente in ogni cellula determina quanto efficacemente si replica un virus. Quando abbiamo variato l’orologio interno delle cellule o dei topi, abbiamo scoperto che il momento in cui avveniva l’infezione non aveva più importanza e la replicazione virale era sempre alta.”

Sulla base di questi risultati, il team di ricerca ha suggerito che i lavoratori a turni, poiché alcune notti lavorano, mentre altre si riposano, dovrebbero essere tra i principali candidati per ricevere il vaccino annuale per l’influenza.

Oltre al giornaliero ciclo di attività, Bmal1 subisce anche variazioni stagionali ed è meno attivo nei mesi invernali e più attivo in estate. Questo ha portato il team di ricerca a ipotizzare che sia questa la ragione per cui alcune malattie, come l’influenza, si diffondono più spesso tra la popolazione generale nei mesi invernali.

Infine il team di ricerca ha scoperto anche che i virus dell’herpes sono in grado di manipolare il meccanismo molecolare che controlla i ritmi circadiani del corpo, permettendo al virus di diffondersi in modo più veloce e ampio. È un processo simile a quello usato dal parassita della malaria, che notoriamente sincronizza il suo ciclo di replicazione con il ritmo circadiano dell’ospite, il che rende l’infezione più efficace.

Il progetto METACLOCK ha ricevuto circa due milioni di euro dal Consiglio europeo della ricerca (CER) e dovrebbe concludersi a settembre 2016.

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