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Die Genaktivität variiert je nach Jahreszeit, finden Studien
Haben Sie sich jemals gewundert, warum sich in den Wintermonaten einige Krankheiten wie Arthritis verschlimmern? Sie können es auf das kältere Wetter zurückführen, aber eine neue Studie findet heraus, dass es tatsächlich auf saisonale Veränderungen der Genexpression zurückzuführen ist.
Die Forscher fanden heraus, dass die Aktivität von fast einem Viertel unserer Gene je nach Jahreszeit variiert.
Die Studie, die von Forschern der Universität Cambridge in Großbritannien geleitet wird, zeigt, dass die Aktivität von fast einem Viertel unserer Gene je nach Jahreszeit variiert - einige sind in den Wintermonaten aktiver, während andere im Sommer aktiver sind.
Darüber hinaus fanden die Forscher heraus, dass Saisonalität die Zusammensetzung von Immunzellen in unserem Blut und Fettgewebe oder Fett beeinflusst.
Die Studie wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikationen.
Studienautor Prof. John Todd, Direktor des JDRF / Wellcome Trust Diabetes- und Entzündungslabors am Cambridge Institut für medizinische Forschung an der Universität Cambridge, und seine Kollegen sagen, dass ihre Ergebnisse erklären könnten, warum sich einige Zustände in den Wintermonaten verschlechtern und wichtige Implikationen haben könnten für die Behandlung solcher Bedingungen.
Ebenen der Gene im Zusammenhang mit kardiovaskulären, Autoimmunerkrankungen im Winter höher
Um ihre Ergebnisse zu erhalten, analysierten Prof. Todd und seine Kollegen die Zellzusammensetzung und Genexpression in Proben von Blut und Fettgewebe von mehr als 16.000 Menschen in Ländern der nördlichen und südlichen Hemisphäre, einschließlich Großbritannien, Island, den USA, Australien und Das Gambia.
Die Forscher fanden heraus, dass von den 22.822 Genen, die aus den Proben identifiziert wurden, die Aktivität von 5.136 in Abhängigkeit von der Jahreszeit, in der die Proben entnommen wurden, unterschiedlich war.
Darüber hinaus stellten sie fest, dass die Arten von Immunzellen, die in Blut und Fettgewebe gefunden wurden, auch unterschiedlich waren, je nachdem, ob die Proben in den Winter- oder Sommermonaten gesammelt wurden.
In Proben, die während des europäischen Winters gemacht wurden, identifizierte das Team zum Beispiel größere Mengen an Genen, die mit Herz-Kreislauf- und Autoimmunerkrankungen im Blut assoziiert sind. Die Forscher sagen, dies könnte erklären, warum Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen wie Typ-1-Diabetes und Multiple Sklerose im Winter häufiger auftreten.
"Dies ist eine wirklich überraschende - und zufällige - Entdeckung, da sie damit zusammenhängt, wie wir die Wirkungen der Suszeptibilitätsgene für Typ-1-Diabetes identifizieren und charakterisieren", sagt Studienautor Prof. Todd und fügt hinzu:
"In gewisser Weise ist es offensichtlich - es hilft zu erklären, warum so viele Krankheiten, von Herzerkrankungen bis hin zu psychischen Erkrankungen, in den Wintermonaten viel schlimmer sind - aber niemand hat das Ausmaß, in dem dies tatsächlich auftrat, geschätzt Krankheit wie Typ-1-Diabetes, und sogar wie wir unsere Forschungsstudien planen, könnte tiefgreifend sein. "
Die Forscher identifizierten saisonale Unterschiede in der Genexpression und Zellzusammensetzung in allen untersuchten Populationen und identifizierten gegensätzliche Muster zwischen denen, die auf der nördlichen und der südlichen Hemisphäre lebten.
Isländische Einwohner zeigten jedoch viel schwächere saisonale Muster. Das Team erklärt, dass dies durch die fast 24 Stunden Tageslicht im Sommer und 24 Stunden Dunkelheit im Winter, die in Island auftreten, erklärt werden kann.
Die Ergebnisse zeigten auch einen Anstieg der Blutimmunzellen bei Menschen aus Gambia, die mit der Regenzeit von Juni bis Oktober korrelierten - der Jahreszeit, in der Malaria und andere Infektionskrankheiten häufiger auftreten.
"Wir wissen, dass Menschen sich an sich verändernde Umgebungen anpassen", sagt Studienautor Dr. Chris Wallace, ebenfalls vom JDRF / Wellcome Trust Diabetes- und Entzündungslabor. "Unsere Arbeit legt nahe, dass sich das menschliche Immunsystem so anpasst, dass es saisonale Unterschiede in äquatorialen Regionen mit weniger ausgeprägten Jahreszeiten gibt als in Regionen in höheren und niedrigeren Breiten mit ausgeprägteren Unterschieden zwischen Winter und Jahreszeit."
Mögliche Auswirkungen auf die Behandlung und Prävention von Krankheiten
Ein Gen, das das Interesse des Teams auf sich zog, war ARNTL - ein Gen, das in Studien mit Mäusen mit der Unterdrückung von Entzündungen in Verbindung gebracht wurde.
ARNTL war im Winter weniger aktiv, im Sommer jedoch aktiver. Sie vermuten, dass, wenn dieses Gen Entzündungen beim Menschen unterdrückt, die Menschen in der nördlichen Hemisphäre im Winter höhere Entzündungsraten haben.
Daher sagt das Team, dass im Winter Personen mit entzündungsbedingten Zuständen die "Schwelle" erreichen, bei der sich die Symptome viel schneller verschlechtern, und sie schlagen vor, dass Medikamente, die auf die Ursache von Entzündungen abzielen, in den Wintermonaten zu einer effektiveren Behandlung führen könnten .
Die Forscher fanden auch heraus, dass einige Gene, die mit Impfreaktionen assoziiert sind, im Winter aktiver waren, was darauf hindeutet, dass Individuen mehr von Impfstoffen profitieren können, wenn sie im Winter verabreicht werden, wenn das Immunsystem bereit ist zu reagieren.
Während das Team nicht in der Lage ist zu erklären, was die saisonale Variation der Genexpression und Zellzusammensetzung antreibt, gehen sie davon aus, dass dies auf Unterschiede in der Exposition gegenüber Tageslicht und der Temperatur unserer Umwelt zurückzuführen sein könnte.
Was auch immer die Gründe sind, sagt Prof. Todd: "Es ist vielleicht verständlich, dass die Menschen auf eine Wintersonne aufbrechen wollen, um ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden zu verbessern."
Professor Mike Turner, Leiter Infektion und Immunbiologie beim Wellcome Trust, kommentierte die Ergebnisse des Teams und sagte, die Studie "liefert echte Beweise", die die populäre Vorstellung stützen, dass wir in den Sommermonaten gesünder sind. Er addiert:
"Eine saisonale Variation in diesem Ausmaß ist ein faszinierender Fund - die Aktivität vieler unserer Gene sowie die Zusammensetzung unseres Blut- und Fettgewebes variieren je nach Jahreszeit.Obwohl der Mechanismus, der diese Variation steuert, immer noch unklar ist, könnte die Behandlung bestimmter Krankheiten effektiver sein, wenn sie auf die Jahreszeiten zugeschnitten wäre. "
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