Schichtarbeit wirkt sich negativ auf die Gesundheit aus
Männer und Frauen unterschiedlich betroffen
Schichtarbeit und unregelmäßige Arbeitszeiten können verschiedene gesundheitliche Probleme verursachen und die Abwehr von Infektionen beeinträchtigen, so eine neue Studie der University of Waterloo.
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Diese gesundheitlichen Probleme treten auf, weil die natürliche Uhr des Körpers, die so genannte zirkadiane Uhr, durch inkonsistente Änderungen des Schlaf-Wach-Rhythmus und der Ernährungsgewohnheiten, die oft durch Schichtarbeit verursacht werden, gestört werden kann. Um dies zu untersuchen, haben Forscher in Waterloo ein mathematisches Modell entwickelt, um zu untersuchen, wie eine Störung der zirkadianen Uhr das Immunsystem bei der Bekämpfung von Krankheiten beeinflusst.
"Da unser Immunsystem von der zirkadianen Uhr beeinflusst wird, ändert sich unsere Fähigkeit, eine Immunreaktion auszulösen, im Laufe des Tages", sagt Anita Layton, Professorin für Angewandte Mathematik, Informatik, Pharmazie und Biologie in Waterloo. "Wie wahrscheinlich ist es, dass Sie eine Infektion, die am Morgen auftritt, abwehren können, als zur Mittagszeit? Die Antwort hängt davon ab, ob Sie ein Mann oder eine Frau sind, und ob Sie zu dem Viertel der modernen Arbeitskräfte gehören, die einen unregelmäßigen Arbeitsplan haben."
Die Forscher erstellten neue Computermodelle, getrennt für Männer und Frauen, die das Zusammenspiel zwischen der zirkadianen Uhr und dem Immunsystem simulieren. Das Modell setzt sich aus den zentralen Uhrgenen, den dazugehörigen Proteinen und dem Regulationsmechanismus von pro- und anti-inflammatorischen Mediatoren zusammen. Durch Anpassung der Uhr können die Modelle männliche und weibliche Schichtarbeiter simulieren.
Die Ergebnisse dieser Computersimulationen lassen den Schluss zu, dass die Immunantwort mit dem Zeitpunkt der Infektion variiert. Die Modellsimulationen legen nahe, dass die Zeit vor dem Zubettgehen die "schlechteste" Zeit ist, um eine Infektion zu bekommen. Das ist die Zeit des Tages, in der unser Körper am wenigsten darauf vorbereitet ist, die pro- und anti-inflammatorischen Mediatoren zu produzieren, die während einer Infektion benötigt werden. Genauso wichtig ist, dass das Geschlecht eines Menschen die Schwere der Infektion beeinflusst.
"Schichtarbeit wirkt sich wahrscheinlich auf Männer und Frauen unterschiedlich aus", sagt Stéphanie Abo, Doktorandin am Department of Applied Mathematics in Waterloo. "Im Vergleich zu Frauen ist das Immunsystem bei Männern anfälliger für eine Überaktivierung, was ihr Risiko für eine Sepsis nach einer schlecht getimten Infektion erhöhen kann."
Die Studie mit dem Titel "Modeling the circadian regulation of the immune system: sexually dimorphic effects of shift work" (Modellierung der zirkadianen Regulation des Immunsystems: geschlechtsdimorphe Auswirkungen von Schichtarbeit), die von Layton und Abo von der Fakultät für Mathematik in Waterloo verfasst wurde, wurde kürzlich in der Zeitschrift PLoS Computational Biology veröffentlicht.
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