تم تحديد الإيقاعات الموسمية في الساعة البيولوجية للإنسان

نعلم جميعًا عن إيقاعات الساعة البيولوجية على مدار 24 ساعة، والتي تتحكم في عمل الجسم وصولاً إلى مستوى الخلايا الفردية. تشير الأبحاث الجديدة إلى أن هذه الساعة البيولوجية تواجه تقلبات موسمية. يتم نشر نتائجه كطبعة أولية بتاريخ medRxiv.

تقول عالمة الأحياء الزمنية كاتي وايز من جامعة إدنبرة: “الاكتشاف المثير للاهتمام حقًا لهذا العمل لا يتعلق حتى باللقاحات، بل يتعلق باختلاف عمل الجهاز المناعي البشري باختلاف المواسم. وهذا يشير إلى أن البشر قد يكون لديهم توقيت موسمي فطري، تمامًا مثل الحيوانات والطيور والحياة البرية بشكل عام”.

تظهر الأبحاث أن الاستجابة للقاحات الأنفلونزا تتبع إيقاعًا يوميًا على مدار 24 ساعة. وقد ألهم هذا علماء من معهد ماكس بلانك لبيولوجيا العدوى للنظر في هذه القضية على نطاق أوسع. وقاموا بجمع بيانات من 96 تجربة عشوائية محكومة شملت حوالي 48000 طفل تم تطعيمهم ضد 14 مرضًا، بما في ذلك الحصبة وشلل الأطفال وجدري الماء. تم إجراء الاختبارات في بلدان مختلفة وفي أوقات مختلفة من العام.

اعتمادا على خط العرض

“لقد وجدنا استجابة مناعية موسمية. وكان الاكتشاف الأكثر إثارة للاهتمام نمط خط العرض. في خطوط العرض المعتدلة، لوحظ أقوى استجابة في فصل الشتاء – في كل من نصفي الكرة الشمالي والجنوبي. وتقول عالمة المناعة لورا باريرو جيفارا، المؤلفة الأولى للدراسة: “هذا ما يمكن توقعه إذا تأثر بالتغيرات الموسمية في طول اليوم”.

وبالقرب من خط الاستواء، يتصرف الجهاز المناعي بشكل أقل قابلية للتنبؤ به. وفي المناطق الاستوائية، تكون التقلبات السنوية في الاستجابة للقاحات قوية أيضًا – بالنسبة لبعض اللقاحات، مثل فيروس الروتا وشلل الأطفال، تكون أكثر حدة مما هي عليه في المنطقة المعتدلة. ومع ذلك، فإن وقت الاستجابة القصوى في المناطق الاستوائية يختلف حسب نوع اللقاح. تم استبعاد الأطفال الذين كانت لديهم بالفعل أجسام مضادة لهذه العدوى قبل التطعيم من التحليل، لذلك من غير المرجح أن يمكن تفسير النتائج بالعدوى الحديثة.

ما هو بالضبط وراء هذه التأثيرات ليس واضحا بعد. “كانت فرضيتنا الأولية هي أن هذا هو استمرار موسمي لإيقاعات الساعة البيولوجية، التي يحكمها طول اليوم. ومع ذلك، فإن اتساع الموسمية في المناطق الاستوائية سيكون أقل مما كانت عليه في خطوط العرض المعتدلة – ولكن بالنسبة لنا اتضح عكس ذلك تماما. وهذا يعني أن آليات أخرى قد تكون في العمل هنا – أو مزيج من طول اليوم مع شيء آخر،” يشرح عالم الإحصاء الحيوي ماتيو دومينيك دي سيليس، الذي قاد العمل.

نفس الآلية مثل جميع الكائنات الحية

لا يزال وايز يميل إلى الاعتقاد بأن التغيرات في ساعات النهار تعتمد على التغيرات الموسمية في إيقاعات الساعة البيولوجية. وتقول: “الآلية نفسها تعمل في الحيوانات والطيور والأسماك، ولكننا لم نعرضها على البشر من قبل”.

ويعتقد ذلك يقع هذا النظام في منطقة ما تحت المهاد، وهي نفس المنطقة من الدماغ التي تقع فيها النواة فوق التصالبية، المسؤولة عن إيقاعات الساعة البيولوجية. وقال وايز إن الحيوانات القريبة من خط الاستواء لديها هذه الآلية أيضًا، لكن إيقاعاتها السنوية تميل إلى أن تكون أضعف لأن طول النهار يختلف قليلاً على مدار العام. وبدلاً من ذلك، قد تتكيف بيولوجيتها مع مؤشرات بيئية أخرى، مثل توفر الغذاء أو بداية موسم الأمطار.

على الأرجح لا تقتصر موسمية أداء الجسم على جهاز المناعة فقط. وكما أظهر تيم هيرن من جامعة كامبريدج وديفيد وايتمور من جامعة كوليدج لندن، قبل الاستخدام الواسع النطاق لحبوب منع الحمل، اتبعت معدلات المواليد في المملكة المتحدة نمطا موسميا واضحا، وبلغت ذروتها تقليديا في الربيع.

سيكون من الحماقة تجاهل مثل هذا الدليل الواضح على الإيقاعات البيولوجية الموسمية لدى البشر، ولكن من الصعب معرفة ما إذا كانت تعكس حقًا تقويمًا بيولوجيًا داخليًا، كما يقول هيرن.

ويلخص قائلاً: “لأن “الموسم” هو مفهوم جماعي يشمل مجموعة كاملة من التأثيرات البيئية المترابطة، وكل شيء معقد بسبب التغيرات المصاحبة: العدوى، والنظام الغذائي، والنشاط البدني، والنوم، والسلوك الاجتماعي”.