آپنه انسدادی خواب فعالیت ژن را در طول روز در موش مختل می کند

طبق یک مطالعه جدید در مجله دسترسی آزاد، سطوح پایین اکسیژن خون آپنه انسدادی خواب (OSA) باعث تغییرات گسترده در فعالیت ژن در طول روز می شود. زیست شناسی PLOS توسط دیوید اسمیت از مرکز پزشکی بیمارستان کودکان سینسیناتی، ایالات متحده و همکارانش. این یافته ممکن است به ابزارهایی برای تشخیص زودهنگام و ردیابی اختلال منجر شود.

OSA زمانی اتفاق می‌افتد که راه هوایی مسدود می‌شود (معمولاً توسط بافت نرم، همراه با خروپف و قطع تنفس در طول شب)، که منجر به هیپوکسی متناوب (کم شدن اکسیژن خون) و اختلال در خواب می‌شود. این بیماری بیش از یک میلیارد نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد و تنها در ایالات متحده سالانه 150 میلیارد دلار هزینه پزشکی مستقیم دارد. OSA خطر عوارض قلبی عروقی، تنفسی، متابولیک و عصبی را افزایش می دهد.

فعالیت بسیاری از ژن ها به طور طبیعی در طول روز متفاوت است، تا حدی در پاسخ به فعالیت ژن های ساعت شبانه روزی، که نوسانات منظم آنها باعث ایجاد تغییرات شبانه روزی در نیمی از ژنوم می شود. فعالیت ژن نیز در پاسخ به عوامل خارجی متفاوت است، از جمله کاهش سطح اکسیژن، که باعث تولید “عوامل القایی هیپوکسی” می شود، که بر فعالیت بسیاری از ژن ها از جمله ژن های ساعت تاثیر می گذارد.

برای درک بهتر اینکه چگونه OSA ممکن است بر فعالیت ژن در طول روز تأثیر بگذارد، نویسندگان موش ها را در معرض شرایط هیپوکسی متناوب قرار دادند و رونویسی کل ژنوم را در شش بافت – ریه، کبد، کلیه، ماهیچه، قلب و مخچه – در طول روز بررسی کردند. نویسندگان سپس تنوع در زمان شبانه روزی بیان ژن را در همین بافت ها ارزیابی کردند.

بزرگترین تغییرات در ریه مشاهده شد، جایی که هیپوکسی متناوب بر رونویسی تقریباً 16 درصد از همه ژن‌ها تأثیر می‌گذارد که اکثر آنها تنظیم مثبت شده بودند. فقط کمتر از 5 درصد از ژن ها در قلب، کبد و مخچه تحت تأثیر قرار گرفتند.

زیرمجموعه‌ای از ژن‌هایی که به طور معمول ریتمیک شبانه‌روزی را نشان می‌دهند، حتی به شدت تحت‌تاثیر هیپوکسی متناوب قرار گرفتند، با تغییرات قابل‌توجهی در ۷۴ درصد از چنین ژن‌هایی در ریه و ۶۶.۹ درصد از چنین ژن‌هایی در قلب. در میان ژن‌های تحت‌تاثیر در هر بافت، ژن‌های ساعت شناخته شده بودند، اثری که احتمالاً به تغییرات بزرگ در فعالیت شبانه‌روزی ژن‌های دیگر که در این بافت‌ها دیده می‌شود کمک می‌کند.

اسمیت گفت: «یافته‌های ما بینش جدیدی در مورد مکانیسم‌های پاتوفیزیولوژیکی ارائه می‌دهد که می‌تواند با آسیب اندام انتهایی در بیماران مبتلا به هیپوکسی متناوب همراه باشد، و ممکن است برای شناسایی اهداف مطالعات مکانیکی آینده که رویکردهای تشخیصی یا درمانی را ارزیابی می‌کنند، مفید باشد. ” به عنوان مثال، از طریق یک آزمایش خون ردیابی یکی از محصولات ژنی نامنظم برای تشخیص زودهنگام OSA.

Bala SC Koritala می افزاید: “مطالعه ما با استفاده از یک مدل حیوانی آپنه انسدادی خواب، تغییرات خاص زمان و بافت کل رونوشت ژنوم و مسیرهای مشخصه مرتبط را نشان می دهد. این یافته های منحصر به فرد تغییرات بیولوژیکی اولیه مرتبط با این اختلال را نشان می دهد که در چندین اندام رخ می دهد. سیستم های.”