Rückenmark-Verletzung wirft „inneren Uhren“ off schedule: Chronotherapies auf der Intensivstation könnte eines Tages die Regeneration verbessern

In den Stunden und Tagen nach einer Verletzung des Rückenmarks, die Zahnräder, die Steuerung der körpereigenen internen Uhren fallen tief out-of-sync, Auswirkungen auf Körpertemperatur, Hormon-Fluktuation, die Immunität und das timing einer Vielzahl von anderen körperlichen Prozessen, entsprechend neuer University of Colorado Boulder Forschung.

Die Studie, gefördert durch das US Department of Defense und veröffentlicht heute in der Zeitschrift eNeuro, ist unter den ersten, die umfassend zu bewerten, wie solche Gewebe Verletzung Auswirkungen zirkadianen Rhythmen, oder die 24-Stunden-Zyklen von physiologischen Prozessen. Wenn repliziert Menschen, könnten diese Erkenntnisse führen zu neuen „chronotherapies“ in der intensive care unit zurücksetzen aus dem lot Uhren und langfristig zu verbessern Erholung.

„Die Leute denken oft von den Auswirkungen der Verletzungen des Rückenmarks im Hinblick auf das physische Gewebe Schaden selbst“, sagte senior-Autorin Linda Watkins, distinguished professor of Behavioral Neuroscience an der CU Boulder. „Das überraschende und wichtige Erkenntnis hier ist, dass lokalisierte Gewebe Schaden grundsätzlich ändert die Rhythmen des Lebens.“

Die bisherige Forschung hat gezeigt, dass in den Folgen von Verletzungen des Rückenmarks Menschen haben oft das Problem der Regulierung der Körpertemperatur und erleben Sie unterdrückte Immunität. Längerfristig, Sie neigen zu chronischen Schlafstörungen und beeinträchtigt den Stoffwechsel. Aber wenig ist darüber bekannt, wie solche Verletzungen, die Auswirkungen auf die breitere circadianen Systems, sagte führen Autor Andrew Gaudet, der die Studie während eines Postdoc-Forscher in Watkins‘ lab.

„Jede einzelne Zelle in unserem Körper hat seine eigene molekulare Uhr, einschließlich alle Maschinen benötigt, für den Körper, um zu wissen, wie spät es ist“, sagte Gaudet, der jetzt ein Assistenzprofessor von Psychologie und Neurologie an der Universität von Texas in Austin. „Wir wollten wissen, wie Verletzungen des Rückenmarks Auswirkungen der Mediatoren, die zu beeinflussen, die Uhren und die Uhren selbst.“

Die Forscher untersuchten Ratten, die in der unmittelbaren Nachwirkungen einer moderaten Verletzung der Brustwirbelsäule, oder in der Mitte, Rückenmark. Sie Maßen den Körper-Temperatur, – Aktivität und-Niveaus im Blut stress-Hormone genannt Glukokortikoide. Sie sah auch die expression von Genen, die Kontrolle der circadianen Uhr im Rückenmark und beeinflussen die Immunantwort, einschließlich der Entzündung im ganzen Körper.

„Wir fanden heraus, dass alle diese Mediatoren des circadianen Systems wurden stark gestört, die bald nach der Verletzung langsam wieder auf ein normales Maßnahmen erst nach ein paar Wochen“, sagte Gaudet.

Zum Beispiel, zwei Tage nach der Verletzung, Glukokortikoid-Werte waren bis zu 250 Prozent höher als normal. Eine Woche nach der Verletzung, Ihre Rhythmen sind immer noch unregelmäßig, erreichte in den Schlaf eher als in der aktiven Zeit des Tages.

Für mindestens sechs Tage in die core-Temperatur blieb höher als normal, wenn Sie erwerbstätig waren. Bis zu 30 Tage später, Ihre Temperatur war noch peaking 2 bis 4 Stunden früher als normal. Fütterung Muster waren auch betroffen. Nach 14 bis 42 Tagen, die meisten Muster wieder normal.

Analyse von Gewebeproben aus dem Ort der Verletzung auch festgestellt, dass die expression von clock Genen war „bemerkenswert reduziert“ wie war die expression von Genen, die Einfluss auf die Fähigkeit des Körpers zu heilen. Überraschenderweise fanden die Forscher auch reduziert clock-gen-expression in unverletzte Gewebe anderswo.

Gaudet erklärt, dass zwar Licht ist die primäre Zeitnehmer (oder „Präsident“) des circadianen Systems, – Temperatur, – Aktivität und Hormon Ebenen dienen als „mittlere Führungskräfte“ die Sicherstellung, dass alle anderen Uhren laufen auf Zeit.

„Wenn Sie off-Zeitplan kann es machen die anderen Uhren laufen falsch und das kann Einfluss auf eine ganze Reihe von Prozessen des Körpers“, sagte er. „Dies könnte auch Auswirkungen auf die Erholung.“

Er warnt, dass mehr Forschung ist notwendig, um festzustellen, ob die Ergebnisse zu übersetzen, um Menschen. Wenn dem so ist, zirkadianer-bezogene Therapien konnte letztlich eine Behandlung Werkzeug. Dies könnte bedeuten, auszusetzen Patienten zu helles natürliches Licht in den morgen, Planung der Mahlzeiten, Schlaf, rehabilitation und Chirurgie zu optimalen tageszeiten, und sicherzustellen, dass die Umgebung, in der intensive care unit in der Nacht gehalten, so dunkel wie möglich, mit minimalen Unterbrechungen.

Ähnliche Ansätze könnten ergriffen werden, für Patienten mit Schädel-Hirn-Verletzung, Schlaganfall und neurologischen Erkrankungen, die sich auch verändern können, die Uhr, beachten Sie die Forscher.

„Gerade in der Erkenntnis, dass die Funktion der meisten Uhren wird gestört durch Verletzungen des Rückenmarks deutet darauf hin, dass einfache Dinge zu setzen Sie diese Uhren helfen könnte“, sagt Watkins.