دانشمندان دانشگاه‌های منچستر و ادینبورگ یک "تقویم شیمیایی" را در هیپوفیز شناسایی کرده‌اند که بدن را از تغییر فصل مطلع می‌کند.

بر کسی پوشیده نیست که با تغییر فصل و تغییر طول روز در بدن موجودات مختلف تغییرات قابل توجهی رخ می‌دهد. با تغییر فصل یا به عبارت دیگر تغییر مدت روشنایی در روز بدن موجودات مختلف دچار تغییر می‌شود. ترشح هورمون‌های مختلف و ریتم سوخت‌وساز تغییر می‌کند تا بر حسب فصل گرمای بیشتر یا کمتری تولید شود یا برای خواب زمستانی، تولید مثل و زاد و ولد یا مهاجرت آماده شود.

دانشمندان حتی به تازگی متوجه شده‌اند که برخی ژن‌های سیستم ایمنی انسان در فصل سرما بیشتر فعال می‌شوند تا بدن بهتر بتواند با بیماری‌هایی مثل سرماخوردگی مبارزه کند. این تغییرات که به صورت دوره‌ای، روزانه و سالانه رخ می‌دهند وابسته به طول روز و مدت روشنی هوا هستند.

با تغییر طول روز یکی از مهمترین پیام‌ها را غده پینه‌آل (صنوبری) با تغییر میزان ترشح هورمون ملاتونین (هورمون خواب) صادر می‌کند. ملاتونین بروی سلول‌های خاصی در غده هیپوفیز تاثیر می‌گذارد که تولید هورمون تیروئید را کنترل می‌کنند. تغییر در میزان ترشح هورمون تیروئید بیشتر تغییرات فصلی را در بدن باعث می‌شود اما دانشمندان می‌خواستند مکانیسم این تغییرات را بهتر بشناسند و بفهمند این تغییرات را چه سلول یا بافت‌هایی کنترل می‌کنند.

پروفسور اندرو لودون از دانشگاه منچستر در این باره گفت: ما مدت‌ها است که می‌دانیم که ملاتونین در این چرخه‌ها نقش مهمی دارد اما این که این هورمون چه تاثیری بر کجا می‌گذارد تا به حال روشن نبوده است.

محققان دریافتند سلول‌های "تقویم" که چیزی حدود ۱۷ هزار سلول هستند، در غده هیپوفیز این تغییرات را کنترل می‌کنند. ملاتونین تاثیر خود را بر سلول‌های تقویم با خاموش و روشن کردن دیجیتال ژن‌های خاصی (مثل سیستم صفر و یک کامپیوتر) اعمال می‌کند.

بر حسب این که سلول‌های تقویم در چه حالتی قرار بگیرند، در وضعیت زمستانی باشند یا تابستانی، دو نوع هورمون تابستانی یا زمستانی ترشح می‌کنند و این تفاوت یکی از مهمترین سازوکارهایی است که بدن را به حالت زمستانی یا تابستانی می‌برد.

نسبت تعداد سلول‌های زمستانی به تابستانی در طول سال بر حسب این که در چه فصلی هستیم تغییر می‌کند و به این ترتیب تغییرات فصلی با گذر از یک فصل به فصل دیگر بتدریج اتفاق می‌افتند. تنها در چله زمستان یا تابستان است که همه این سلول‌ها در یک حالت قرار می‌گیرند.

پروفسور لودون می‌گوید: به نظر می‌رسد در مقطع کوتاهی در وسط زمستان و تابستان تمام سلول‌ها در یک حالت هستند. یعنی همه زمستانی یا تابستانی هستند.

محققان در نهایت به این نتیجه رسیده‌اند که تغییرات فصلی در بدن ممکن است تحت تاثیر مکانیسم‌های دیگری هم باشد اما آنها فکر می‌کنند یکی از مهمترین مکانیسم‌ها را شناسایی کرده‌اند.

با این حال حتی وقتی طول روز هم تغییر نمی‌کند تغییرات فصلی در بدن موجودات دیده می‌شود و دانشمندان هنوز نمی‌دانند وقتی بعضی از سلول‌های تقویم در حالت زمستانی هستند و برخی دیگر در حالت تابستانی بدن چه گونه می‌داند که واقعا چه فصلی است.

پروفسور دیو برت از دانشگاه ادینبورگ هم می‌گوید: قدم بعدی این است که بفهمیم این سلول‌ها چه گونه تغییر فصل را شناسایی می‌کنند.

این یافته‌ها در مجله Current Biology منتشر شده است.