Riassunto

Purpose Light-at-night exposure can disrupt the human circadian rhythm via clock gene expressions. The circadian rhythm influences antioxidant enzymes’ activity and cellular mRNA levels of these enzymes. The employees working based on a shift system adjust to the changes occurring both on the cell level and on the level of the whole organism. Therefore, a question should be answered whether shift work disturbs oxidant–antioxidant balance and/or generates oxidative stress.

Methods A cross-sectional study was conducted among nurses selected from the Local Registry of the Chamber of Nurses and Midwives in Lodz: 359 nurses worked daily only and 349 working rotating night shifts. These two groups differed significantly in respect of age (p < 0.0001), menopausal status (p < 0.0001), and current smoking habit (p = 0.02). The average total work duration was significantly shorter (12.4 years) in nurses working currently rotating night shifts who worked significantly longer on night shifts than day-workers (26.6 years).

Results We found statistically significant higher red blood cell glutathione peroxidase in nurses working on night shifts (21.0 ± 4.6 vs. 20.0 ± 5.0 U/g Hb, p < 0.009) after adjusting for age, oral contraceptive hormone use, smoking, and drinking alcohol during last 24 h. Statistically significant lower vitamin A and E levels were found in the premenopausal women working in rotating system (0.690 ± 0.238 vs. 0.786 ± 0.262 μg/ml, p < 0.0001 for vitamin A and 10.93 ± 4.15 vs. 12.78 ± 4.75 μg/ml, p < 0.0001 for vitamin E). The marker of lipid peroxidation (TBARS concentration) was significantly lower in the premenopausal nurses than postmenopausal ones working day shifts only (2.06 ± 0.76 vs. 2.21 ± 0.80 nmol/ml, p < 0.038). We observed that erythrocyte GSH-Px activity rose statistically significant in nurses working more night shifts per month (p < 0.01).

Conclusions The results quoted above seem to support the existence of an association between light-at-night exposure and blood glutathione peroxidase activity in female shift workers. Nevertheless, in order to explain the mechanisms of this association, we need more studies.

Commento

Il ritmo circadiano coordina nell'uomo una moltitudine di processi molecolari, biochimici e fisiologici che sono responsabili della regolazione del ciclo sonno-veglia, della temperatura corporea, del metabolismo energetico, dei cicli cellulari e della secrezione ormonale.

E' stato ampiamente dimostrato che il lavoro a turni e le alterazioni del ciclo sonno-veglia ad esso correlate sono in grado di provocare vari effetti negativi sulla salute sia a breve termine (ad es. sindrome del jet- lag, disturbi del sonno, stanchezza diurna e mancanza di appetito) che a lungo termine (ad es. disturbi gastrointestinali, cardiovascolari e ormonali). Sulla base di adeguate evidenze riscontrate in studi svolti su cavie da laboratorio, inoltre, tutte le tipologie di lavoro che comportano alterazioni croniche del ritmo circadiano sono state classificate dalla IARC come probabilmente cancerogene per l’uomo (gruppo 2A). In una revisione degli studi epidemiologici dedicati al rischio di cancro nei lavoratori turnisti, Kolstad (2008) e Pauley (2004) hanno dimostrato un tasso del 36-60 %  più alto per lo sviluppo di cancro al seno oltre ad un aumentato rischio di cancro del colon e dell’endometrio in questa tipologia di lavoratori. Tra i principali fattori eziologici alla base di queste patologie sono risultati di particolare interesse l’esposizione a fonti luminose durante la notte ed i disturbi cronici del sonno, che potrebbero essere in grado di interferire sulla regolazione di ormoni chiave nell'eziologia di alcuni tipi di cancro ormono-correlati.

Recenti ricerche stanno inoltre prendendo in considerazione come ulteriore fattore lo sviluppo di uno squilibrio sistemico tra i livelli di ossidanti ed antiossidanti. In recenti esperimenti, in particolare, è stato dimostrato che il ritmo circadiano influenza i livelli, l’espressione e l’attività degli enzimi glutatione perossidasi, superossido dismutasi, catalasi e ossido nitrico sintasi, anche se il meccanismo, che probabilmente agisce a livello dei meccanismi di attivazione genica, è ad oggi sconosciuto.

Il presente studio conferma i risultati esistenti in letteratura e, prendendo in dovuta considerazione i principali fattori di confondimento, è stato condotto con lo scopo di indagare il rapporto tra i livelli di antiossidanti nel sangue ed il lavoro a turni e notturno in una popolazione lavorativa di infermieri ed ostetriche.

Keywords

Antioxidants, Light-at-night exposure, Night shift work, Selenium, TBARS