Vardiyalı çalışanlarda sirkadiyen ritim, bağırsak mikrobiyotası ve beslenme durumu arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi
Evaluation of the relationship among circadian rhythm, gut microbiota and nutritional status in shift workers
Yazar: HANDE MORTAŞ
Danışman: PROF. DR. SANİYE BİLİCİ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Beslenme = Nutrition ; Beslenme durumu = Nutritional status ; Gastrointestinal mikrobiyom = Gastrointestinal microbiome ; Mikrobiyota = Microbiota ; Sirkadiyen ritim = Circadian rhythm ; Vardiya sistemi = Shiftwork system ; Çalışanlar = Workers

Özet:
Vardiyalı çalışan bireylerde beslenme örüntülerinin değişmesi ve indüklenen sirkadiyen ritim değişikliklerinin bağırsak mikrobiyotasında disbiyozise neden olarak metabolik bozuklukların gelişmesine zemin hazırladığı bildirilmektedir. Bu çalışma, rotasyonel vardiyalı çalışan bireylerin gündüz vardiyasında ve gece vardiyasındaki bağırsak mikrobiyotası, beslenme durumu ve sirkadiyen ritimleri arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi amacıyla planlanıp yürütülmüştür. Çalışma, rotasyonel olarak vardiyalı çalışan, sağlıklı, yaşları ortalama 34,3 ± 4,3 yıl olan, gündüz vardiyasında çalıştıktan sonra gece vardiyasında çalışan gönüllü 10 yetişkin erkek bireyin katılımıyla gerçekleştirilmiştir. Bireylerden gündüz vardiyasında 4 hafta çalıştıktan sonra ve gündüz vardiyasından gece vardiyasına geçtikten 2 hafta sonra, fekal numuneler (bağırsak mikrobiyotası ve fekal kısa zincirli yağ asitleri için), kan numuneleri (serum zonulin, açlık kan şekeri, trigliserit, HDL, LDL, total kolesterol, AST ve ALT için) alınmıştır. Bireylerin antropometrik ölçümleri, fiziksel aktivite değerlendirme formları, 7 günlük besin tüketim kayıtları ve uyku süresi kayıt formları da her iki vardiya döneminde elde edilmiştir. Çalışmada, gündüz ve gece vardiyası arasında fiziksel aktivite düzeylerinde, enerji ve makro besin ögesi alımlarında istatistiksel olarak önemli düzeyde bir değişim olmadığı (p > 0,05), bireylerin uyku sürelerinin ise gece vardiyasında azaldığı saptanmıştır (p < 0,05). Bireylerin gündüz vardiyasından gece vardiyasına geçtiklerinde trigliserit düzeylerinin arttığı (sırasıyla 151,5±16,5 ve 199,5±8,1 mg/dL; p = 0,074); HDL düzeylerinin azaldığı tespit edilmiştir (sırasıyla 52,5±13,0 ve 47,5±33,0 mg/dL; p = 0,050). Serum zonulin düzeylerinin gündüz ve gece vardiyası arasında önemli düzeyde değişmediği gösterilmiştir (sırasıyla 95,1±44,8 ve 95,0±49,0 ng/mL; p > 0,05). Gündüz vardiyasında en yüksek bolluğa sahip olan filumun Firmicutes olduğu bulunmuştur. Firmicutes'i sırasıyla Bacteroidetes, Proteobacteria ve Actinobacteria filumları takip etmiştir. Gece vardiyasında en bol bulunan filumlar ise sırasıyla Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria ve Proteobacteria olarak belirlenmiştir. Gece vardiyasında Bacteroidetes göreceli bolluğunun azaldığı; buna karşın Actinobacteria ve Firmicutes göreceli bolluğunun ise arttığı gösterilmiştir. Faecalibacterium cinsinin gündüz vardiyasında gece vardiyasına göre daha yüksek olduğu bulunmuş ve bu cins gündüz vardiyası için bir biyobelirteç olarak belirlenmiştir. Bireylerin fekal numunelerindeki propiyonik asit ve total kısa zincirli yağ asidi konsantrasyonlarının gece vardiyasında gündüz vardiyasından istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek olduğu bulunmuştur (p<0,05). Gece vardiyasında çalışma koşullarının sağlık problemlerine sebep olabilecek farklı metabolik süreçleri etkileyebileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler : Vardiyalı çalışma, sirkadiyen ritim, bağırsak mikrobiyotası.

Abstract:
It has been reported that changes in dietary patterns and induced circadian disruption in shift workers contribute to the development of metabolic disorders by creating dysbiosis in the gut microbiota. This study was planned and conducted in order to evaluate the relationship between gut microbiota, dietary intake and circadian rhtyhms in day shift and night shift of rotational shift workers. The study carried out with the participation of 10 healthy male volunteers with a mean age of of 34.3 ± 4.3 years and working on rotational shifts with night shift after working in day shift. After 4 weeks of day shift and after 2 weeks of night shift, fecal samples (for gut microbiota and fecal short chain fatty acids), and blood samples (for serum zonulin, fasting blood glucose, triglycerides, HDL, LDL, total cholesterol, AST and ALT) were collected. Anthropometric measurements, physical activity status evaluation forms, 24h dietary records for seven days and sleep time recording forms were obtained in both shifts, seperately. In the study, it was found that there was no statistically significant change in physical activity levels, energy and macro nutrient intakes between day shift and night shift (p > 0,05), while the sleep duration of the participants decreased in night shift ( p < 0,05). Participants were found to have increased triglyceride levels when they passed from day shift to night shift (151,5 ± 16,5 and 199,5 ± 8,1 mg/dL, respectively; p = 0,074); HDL levels were found to be decreased (52,5 ± 13,0 and 47,5 ± 33,0 mg/dL, respectively; p = 0,050). Serum zonulin levels were not significantly changed between day shift and night shift (95,1 ± 44,8 and 95,0 ± 49,0 ng/mL, respectively; p > 0,05). It was found that the highest abundance of phylum in the day shift was Firmicutes. Firmicutes were followed by Bacteroidetes, Proteobacteria and Actinobacteria phylum, respectively. In the night shift, the most abundant phylum were determined as Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria and Proteobacteria, respectively. The relative abundance of Bacteroidetes decreased in the night shift; however, relative abundance of Actinobacteria and Firmicutes increased. Faecalibacterium was found to be higher in day shift than in night shift, and it was determined as a biomarker for day shift. Propionic acid and total short chain fatty acid concentrations in fecal samples of the participant were found to be significantly higher in night shift than in day shift (p < 0,05). It was concluded that working conditions at night shift may affect different metabolic processes that may cause health problems.



Key Words : Shift work, circadian rhythm, gut microbiota.