ملخص: يُسبب انقطاع النفس الانسدادي النومي (OSA) ، وهو اضطراب شائع يؤدي إلى انخفاض مستويات الأكسجين في الدم ، تغييرات كبيرة في النشاط الجيني على مدار اليوم.
عرّضت الدراسة الفئران لظروف نقص الأكسجة المتقطع ، على غرار تلك التي يعاني منها الأشخاص المصابون بانقطاع النفس الانسدادي النومي ، وكشفت عن تغييرات جوهرية في نسخ الجينات في أنسجة متعددة. تقدم هذه النتيجة نظرة عميقة على الآثار الفسيولوجية للاضطراب وقد تسمح بالتشخيص المبكر ومراقبة انقطاع النفس الانسدادي النومي.
كانت الجينات المعروفة على مدار الساعة من بين أكثر الجينات تضررًا ، مما أدى إلى تغيرات واسعة النطاق في النشاط اليومي.
يسلط الضوء:
- يؤثر انقطاع النفس الانسدادي النومي على أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم وينتج عنه تغيرات جذرية في نشاط الجينات بسبب نقص الأكسجة المتقطع.
- في الدراسة ، تأثر ما يقرب من 16 ٪ من جميع الجينات في الرئتين بنقص الأكسجة المتقطع ، مع حدوث تغييرات كبيرة أيضًا في القلب والكبد والمخيخ.
- تأثرت الجينات التي تظهر الإيقاع اليومي الطبيعي بشكل خاص ، مما يشير إلى تحولات كبيرة في نشاط الجسم اليومي.
مصدر: OLP
أظهرت دراسة جديدة نُشرت في مجلة الوصول المفتوح ، أن انخفاض مستويات الأكسجين في الدم بسبب انقطاع النفس الانسدادي النومي يسبب تغيرات واسعة النطاق في نشاط الجينات على مدار اليوم. علم الأحياء بلوس بقلم ديفيد سميث من المركز الطبي لمستشفى الأطفال في سينسيناتي بالولايات المتحدة الأمريكية وزملاؤه. قد يؤدي الاكتشاف إلى أدوات للتشخيص المبكر للاضطراب ومراقبته.
يحدث انقطاع النفس الانسدادي النومي (OSA) عند انسداد مجرى الهواء (عادةً بواسطة الأنسجة الرخوة ، المصاحبة للشخير وتقطع التنفس ليلًا) ، مما يؤدي إلى نقص الأكسجين المتقطع (انخفاض مستويات الأكسجين في الدم) واضطراب النوم.
إنه يؤثر على أكثر من مليار شخص في جميع أنحاء العالم ويكلف 150 مليار دولار سنويًا من التكاليف الطبية المباشرة في الولايات المتحدة وحدها. يزيد OSAS من مخاطر الإصابة بمضاعفات القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي والتمثيل الغذائي والعصبي.
يختلف نشاط العديد من الجينات بشكل طبيعي على مدار اليوم ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى نشاط جينات الساعة البيولوجية ، التي تسبب تذبذباتها المنتظمة تغيرًا يوميًّا في ما يصل إلى نصف الجينوم.
يختلف نشاط الجينات أيضًا استجابةً لعوامل خارجية ، بما في ذلك انخفاض مستويات الأكسجين ، والتي تسبب إنتاج “عوامل محفزة بنقص الأكسجة” ، والتي تؤثر على نشاط العديد من الجينات ، بما في ذلك جينات الساعة.
لفهم كيفية تأثير OSA على نشاط الجينات على مدار اليوم بشكل أفضل ، عرّض المؤلفون الفئران لحالات نقص الأكسجة المتقطع وفحصوا نسخ الجينوم الكامل في ستة أنسجة – الرئة والكبد والكلى والعضلات والقلب والمخيخ – طوال اليوم.
ثم قام المؤلفون بتقييم التباين في إيقاع الساعة البيولوجية للتعبير الجيني في هذه الأنسجة نفسها.
تم العثور على أكبر التغييرات في الرئتين ، حيث أثر نقص الأكسجة المتقطع على نسخ ما يقرب من 16 ٪ من جميع الجينات ، والتي كان معظمها منظمًا. تأثر أقل بقليل من 5٪ من الجينات في القلب والكبد والمخيخ.
المجموعة الفرعية من الجينات التي تظهر عادة إيقاع الساعة البيولوجية تأثرت بشدة بنقص الأكسجة المتقطع ، مع تغيرات ملحوظة في 74٪ من هذه الجينات في الرئتين و 66.9٪ من هذه الجينات في القلب.
من بين الجينات المتأثرة في كل نسيج كانت هناك جينات ساعة معروفة ، وهو تأثير ساهم على الأرجح في التغيرات المهمة في النشاط اليومي للجينات الأخرى التي لوحظت في هذه الأنسجة.
قال سميث: “تقدم النتائج التي توصلنا إليها نظرة ثاقبة حول الآليات الفيزيولوجية المرضية التي قد تكون مرتبطة بتلف الأعضاء المستهدف في المرضى المعرضين بشكل مزمن لنقص الأكسجة المتقطع ، وقد تكون مفيدة في تحديد أهداف الدراسات المستقبلية.” “على سبيل المثال ، من خلال اختبار الدم الذي يتتبع أحد منتجات الجينات غير الخاضعة للتنظيم للكشف عن OSAS المبكر.
يضيف Bala SC Koritala ، “تكشف دراستنا باستخدام نموذج حيواني لانقطاع النفس الانسدادي النومي عن الاختلافات الزمنية والخاصة بالأنسجة في نسخة الجينوم الكامل والمسارات المميزة المرتبطة بها.
“تكشف هذه النتائج الفريدة عن التغيرات البيولوجية المبكرة المتعلقة بهذا الاضطراب ، والتي تحدث في أجهزة أعضاء متعددة.”
حول هذا علم الوراثة وأبحاث توقف التنفس أثناء النوم الأخبار
الكاتب: كلير تيرنر
مصدر: OLP
اتصال: كلير تيرنر – بلوس
صورة: تُنسب الصورة إلى أخبار العلوم العصبية
البحث الأصلي: حرية الوصول.
“يرتبط انقطاع النفس الانسدادي النومي في نموذج الفأر بالتغيرات النسجية الخاصة بالأنسجة في إيقاع الساعة البيولوجية والتعبير الجيني المتوسط على مدار 24 ساعة.بواسطة David F. Smith et al. علم الأحياء بلوس
خلاصة
يرتبط انقطاع النفس الانسدادي النومي في نموذج الفأر بالتغيرات النسجية الخاصة بالأنسجة في إيقاع الساعة البيولوجية والتعبير الجيني المتوسط على مدار 24 ساعة.
يعتبر نقص الأكسجة المتقطع (HI) سمة سريرية رئيسية لانقطاع النفس الانسدادي النومي (OSA). الآليات التي تصبح غير منظمة بعد فترات التعرض لمرض التهاب الكبد الوبائي غير واضحة ، خاصة في المراحل المبكرة من المرض.
تتحكم الساعة اليومية في مجموعة واسعة من الوظائف البيولوجية وترتبط ارتباطًا وثيقًا باستقرار العوامل المحفزة بنقص الأكسجة (HIF) في ظل ظروف نقص الأكسجين. في المرضى ، يحدث IH أثناء مرحلة النوم من دورة النوم والاستيقاظ لمدة 24 ساعة ، مما قد يؤثر على إيقاعاتهم اليومية.
إن التغيرات في الساعة البيولوجية لديها القدرة على تسريع عمليات المرض ، بما في ذلك الحالات المرضية الأخرى التي قد تترافق مع انقطاع النفس الانسدادي النومي المزمن غير المعالج. افترضنا أن تغيرات الساعة اليومية ستظهر بشكل مختلف في الأعضاء والأنظمة المعروفة بتأثرها بـ OSA.
باستخدام نموذج HI لتمثيل OSA ، قمنا بتقييم إيقاع الساعة البيولوجية ومتوسط التعبير على مدار 24 ساعة عن الترنسكربيتوم في 6 أنسجة فأر مختلفة ، بما في ذلك الكبد والرئة والكلى والعضلات والقلب والدماغ. المخيخ ، بعد 7 أيام من التعرض لـ IH. .
وجدنا أن التغييرات النسخية في الأنسجة القلبية الرئوية كانت أكثر تأثراً بالتهاب الكبد الوبائي من الأنسجة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، أدى التعرض إلى HI إلى زيادة عامة في درجة حرارة الجسم الأساسية.
توضح نتائجنا وجود علاقة بين التعرض المبكر للـ HI والتغيرات في النتائج الفسيولوجية المحددة.
توفر هذه الدراسة نظرة ثاقبة للآليات الفيزيولوجية المرضية المبكرة المرتبطة بـ HI.