อุณหภูมิในร่างกายของมนุษย์

นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย (เช่น ในช่วงที่มีไข้) เร่งความเร็วของ 'นาฬิกา' ของเซลล์ที่ควบคุมการตอบสนองต่อการติดเชื้อ และความเข้าใจใหม่นี้อาจนำไปสู่ยาที่มีประสิทธิภาพและออกฤทธิ์เร็วมากขึ้นซึ่งกำหนดเป้าหมาย โปรตีนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ นักชีววิทยาพบว่าสัญญาณการอักเสบกระตุ้นโปรตีน 'Nuclear Factor kappa B' (NF-κB) ให้เริ่มเดิน 'นาฬิกา' ซึ่งโปรตีน NF-κB จะเคลื่อนไปข้างหน้าและข้างหลังเข้าและออกจากนิวเคลียสของเซลล์ ซึ่งพวกมันจะเปิดยีนและ ปิด. สิ่งนี้ทำให้เซลล์สามารถตอบสนองต่อเนื้องอก บาดแผล หรือการติดเชื้อได้ เมื่อ NF-κB ไม่ได้รับการควบคุม จะเกี่ยวข้องกับโรคที่มีการอักเสบ เช่น โรคโครห์น โรคสะเก็ดเงิน และโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ ที่อุณหภูมิร่างกาย 34 องศา นาฬิกา NF-κB จะเดินช้าลง ที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิร่างกายปกติ 37 องศา (เช่น เมื่อมีไข้ 40 องศา) นาฬิกา NF-κB จะเร็วขึ้น นักคณิตศาสตร์ที่ศูนย์ชีววิทยาระบบของมหาวิทยาลัย Warwick คำนวณว่า อุณหภูมิ ที่เพิ่มขึ้นทำให้วัฏจักรเร็วขึ้นอย่างไร พวกเขาคาดการณ์ว่าโปรตีนที่เรียกว่า A20 ซึ่งจำเป็นต่อการหลีกเลี่ยงโรคอักเสบ อาจมีส่วนสำคัญในกระบวนการนี้ จากนั้นนักทดลองได้นำ A20 ออกจากเซลล์และพบว่านาฬิกา NF-kB สูญเสียความไวต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ศาสตราจารย์ David Rand นักคณิตศาสตร์ชั้นนำ ศาสตราจารย์คณิตศาสตร์ และสมาชิกของ Zeeman Institute for Systems Biology and Infectious Disease Epidemiology (SBIDER) ของมหาวิทยาลัย Warwick อธิบายว่า ในชีวิตปกติ นาฬิการ่างกายตลอด 24 ชั่วโมงจะควบคุมการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย (1.5 องศา) ในอุณหภูมิร่างกาย . เขาแสดงความคิดเห็นว่า: "อุณหภูมิร่างกายที่ลดลงระหว่างการนอนหลับอาจเป็นคำอธิบายที่น่าสนใจว่าการทำงานเป็นกะ อาการเจ็ตแล็ก หรือความผิดปกติของการนอนทำให้เกิดโรคอักเสบเพิ่มขึ้นได้อย่างไร" Dan Woodcock นักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Warwick กล่าวว่า "นี่เป็นตัวอย่างที่ดีของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของเซลล์ที่สามารถนำไปสู่ความเข้าใจใหม่ทางชีววิทยาที่มีประโยชน์" แม้ว่ากิจกรรมของยีนที่ควบคุมด้วย NF-kB จำนวนมากจะไม่ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ แต่ยีนกลุ่มสำคัญแสดงโปรไฟล์ที่เปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิต่างกัน ยีนที่ไวต่ออุณหภูมิเหล่านี้รวมถึงตัวควบคุมการอักเสบที่สำคัญและตัวควบคุมการสื่อสารของเซลล์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงการตอบสนองของเซลล์ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงการอักเสบในเซลล์และเนื้อเยื่อด้วยวิธีทางชีววิทยา และแนะนำว่ายาใหม่อาจเปลี่ยนการตอบสนองต่อการอักเสบได้แม่นยำยิ่งขึ้นโดยกำหนดเป้าหมายไปที่โปรตีน A20 ศาสตราจารย์ไมค์ ไวท์ หัวหน้านักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ กล่าวว่า การศึกษาให้คำอธิบายที่เป็นไปได้ว่าทั้งสิ่งแวดล้อมและอุณหภูมิร่างกายส่งผลต่อสุขภาพของเราอย่างไร: "เราทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่าโรคไข้หวัดใหญ่และโรคหวัดมีแนวโน้มที่จะแย่ลงในฤดูหนาวเมื่ออุณหภูมิเย็นลง นอกจากนี้ หนูที่อาศัยอยู่ในอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะมีอาการอักเสบและมะเร็งน้อยลง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจอธิบายได้จากการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่เปลี่ยนแปลงไปในแต่ละที่ อุณหภูมิ"