Noční směnná práce a vznik nádorových onemocnění – základní informace*

Souhrn

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (International Agency for Research on Cancer, IARC) zařadila od roku 2010 práci v nočních směnách do kategorie karcinogenů 2A, to znamená, že práce na směny související s cirkadiánní poruchou, je pravděpodobným karcinogenem pro člověka. Cílem sdělení je na základě rozboru dostupné literatury zhodnotit účinky práce na směny s podílem noční práce na zdraví pracovníků s ohledem na vznik nádorových onemocnění.

Vyhledávání literatury pro získání relevantních vědeckých studií v angličtině bylo provedeno s použitím běžných internetových databází.

Důkazy, které by potvrzovaly úvahy o kancerogenezi indukované směnnou prací, mohou být rozděleny do dvou základních oblastí. Zaprvé se jedná o poruchu cirkadiánního rytmu způsobenou přítomností světla během noci a spojenou se změnou spánkové aktivity, která vede k možné supresi melatoninu a ke změně cirkadiánních genů. Dalším mechanismem je spánková deprivace. Většina studií uvádí u směnné noční práce vyšší riziko vzniku rakoviny prsu, některé studie uvádějí zvýšené riziko rakoviny prostaty, tlustého střeva a endometria. Tato alarmující zjištění vedou k hledání účinných preventivních opatření.

Klíčová slova:
noční práce – směnná práce – cirkadiánní rytmy – nádory

Úvod

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (International Agency for Research on Cancer, IARC) zařadila od roku 2010 práci v nočních směnách do kategorie karcinogenů 2A, to znamená, že práce na směny související s cirkadiánní poruchou, je pravděpodobným karcinogenem pro člověka. Cílem sdělení je na základě rozboru dostupné literatury zhodnotit účinky práce na směny s podílem noční práce na zdraví pracovníků s ohledem na vznik nádorových onemocnění.

Škodlivý vliv noční práce na biologické funkce je nesporný, tento fakt byl akceptován Světovou zdravotnickou organizací, Mezinárodní organizací práce, Evropskou unií (EU) a také např. Federální leteckou správou [19, 20]. Sixth European Working Conditions Survey se zabývá rozdílností pracovních podmínek mezi jednotlivými zeměmi, povoláními, pohlavími a věkovými skupinami v Evropě. Podle tohoto posledního průzkumu z let 2010–2015 je nepravidelná pracovní doba významným rysem pracovního života u značné části zaměstnanců v zemích EU. V této oblasti 21 % osob pracuje na směny a 19 % ekonomicky aktivního obyvatelstva pracuje v noci. Česká republika (ČR) společně se Slovenskem a Finskem přitom patří k zemím s nejvyšším podílem těchto pracovníků. V ČR uvedlo jednu nebo více nočních směn za měsíc jako odpověď 23,3 % pracovníků ve věku nad 49 let [11].

Mezinárodní organizace práce (ILO) definuje práci na směny jako způsob organizace pracovní doby, ve kterém pracovníci střídají jeden druhého na pracovní pozici, aby instituce jako celek pracovala déle než jednotliví zaměstnanci [20]. Existuje přitom několik typů směnných systémů, které mají různé dopady na zdraví. V každém z těchto systémů je však nejdůležitějším faktorem, který se uplatňuje při poruše biologických funkcí, podíl noční práce. Navíc se směnnou a noční prací je většinou spojena i spánková deprivace. Kromě různých typů směnné práce mohou ovlivňovat toleranci ke směnné práci a k noční práci a jejich důsledky na zdraví i další faktory. Jedná se např. o individuální charakteristiky, rodinnou situaci, sociální podmínky a pracovní podmínky [6, 7, 30].

Materiál a metodika

Vyhledávání literatury pro získání relevantních vědeckých studií v angličtině bylo provedeno s použitím následujících internetových databází: příslušných oddílů Cochrane Library, EBSCO Discovery Service a PubMed. Byla použita následující klíčová slova: night shift, shift work, rotating night shift work, která byla jednotlivě kombinována se slovy: cancer, circadian stress. Byly zpracovávány publikace uveřejněné od roku 2000 do roku 2016. Do rozboru byly zahrnuty i některé rešerše a články ze seznamů literatury uvedené ve vyhledávaných studiích. Po obecných patofyziologických poznatcích se sdělení věnuje konkrétním studiím k dané problematice.

Celý přírodní svět na Zemi je řízen cykly, rytmy, přičemž rytmicita zasahuje procesy od úrovně molekulární, buněčné až po velmi složité procesy. Tyto rytmy jsou u člověka velmi úzce spojeny s cyklem otáčení Země, s východem a západem Slunce. V mozku v hypotalamu se nachází dvě jádra (nucleus suprachiasmaticus) – tzv. centrální hodiny, které prostřednictvím nervových a endokrinních drah regulují řadu funkcí, např. sekreci hormonů, výši krevního tlaku, srdeční frekvenci apod. Tyto cykly probíhají i v absolutní tmě, např. v jeskyni, jedná se o tzv. cirkadiánní rytmy (circa – asi, přibližně, dies – den), trvající 20– 28 hodin. Jasné světlo potom vnímáme pomocí retinálních buněk, které vysílají vjemy do ncl. suprachismaticus a cykly jsou synchronizovány na přesných 24 hodin.

Porucha cirkadiánního rytmu, která má nepříznivý účinek na buňky a tkáně organismu, byla studována na úrovni molekulárních cirkadiánních výkyvů. Byly identifikovány tzv. hodinové geny, které jsou zodpovědné za udržení cirkadiánních rytmů. Tyto geny se mohou uplatňovat jako transkripční faktory a regulovat expresi genů v patogenezi tvorby nádoru v procesech, jako je buněčný cyklus, reparace DNA a apoptóza. Existují epidemiologické studie, které se zabývaly genetickým polymorfismem v hodinových genech v souvislosti s lidskými fenotypy, jako jsou ranní chronotyp „skřivan“ a večerní chronotyp „sova“. Některé důkazy propojují tento genetický polymorfismus v cirkadiánních genech s rakovinou prsu a non-Hodgkinovým lymfomem a funkční ztráta cirkadiánních tzv. period genů byla pozorována i u jiných lidských nádorů [4, 5, 22].

Vliv umělého světla na cirkadiánní pacemaker může být upraven genetickými variantami základních cirkadiánních genů, i když takové interakce genů s prostředím ještě musí být prozkoumány [1, 39]. Expozice umělému světlu během noci potom poškozuje cirkadiánní genovou expresi, což může měnit cirkadiánně regulované biologické pochody. Světlem zprostředkovaná dysfunkce cirkadiánních genů může představovat mechanismus kancerogenního efektu světla, který může a nemusí zahrnovat melatonin [2].

Světlem indukovaná změna cirkadiánního systému je totiž zčásti spojena se supresí melatoninu, který je secernován epifýzou a působí jako časové znamení. Snížení endogenního melatoninu může vést ke sníženému vychytávaní volných radikálů, které mohou vyvolat místní tkáňové poškození. V současnosti však není zcela jasné, jakou míru poškození způsobují, ani jak je významná. Melatonin je také přímý a nepřímý imunostimulant a jeho suprese vede ke stavu imunodeficience. Tento stav je ještě zhoršován vlivem spánkové deprivace na imunitní systém [2, 10].

Spánková deprivace je běžným rysem ve většině forem směnného provozu, který zahrnuje noční a/nebo časné ranní směny. Bylo prokázáno, že změny v imunitním systému se objevují i u částečné spánkové deprivace. Tyto změny se týkají struktury cytokinů, především skupiny Th2 a Th1, které se uplatňují v buněčné imunitě a neimunitním dohledu působícím proti nádorovým buňkám [9, 12, 34]. Ve většině studií zabývajících se spánkovou deprivací byla prokázána suprese aktivity NK (natural killer) buněk, což také vede ke snížení protinádorového dohledu [21, 29].

Pro kancerogenezi vyvolanou směnnou prací svědčí i děje na buněčné úrovni, které ovlivňují např. proliferaci buněk a způsobují endokrinní změny, které následně podporují tvorbu a růst endokrinně závislých nádorů.

Dále např. vysoký příjem tuků v potravě v noci u směnných pracovníků (40 % ze všech kalorií) vede ke značnému postprandiálnímu zvýšení triglyceridů a nenasycených mastných kyselin, jako je např. linolová kyselina [17, 26]. Linolová kyselina je silným stimulačním signálem pro nádorový růst prostřednictvím svého mutagenního metabolitu – 13-hydroxyoctadecadienové kyseliny (13-HODE). Tyto výsledky předpokládají, že noční cirkadiánní hladiny melatoninu u žen mohou chránit proti vlivu zvýšeného příjmu kyseliny linolové v noci, který podporuje růst nádoru prsu [1].

Žádný z těchto uvedených mechanismů se nevyskytuje izolovaně, ale všechny jsou spojeny s cirkadiánní poruchou u směnných pracovníků a v kombinaci jsou pro kancerogenezi významné.

IARC provedla rozbor osmi vybraných studií z různých zemí světa, které byly použity ke zhodnocení vztahu mezi rakovinou prsu a směnnou prací zahrnující noční práci [8, 16, 27, 28, 35, 37, 38, 40]. Šest z těchto osmi studií včetně dvou prospektivních kohortových studií zdravotních sester (N20 = 121 701, N21 = 116 087) shodně naznačovalo mírné zvýšení rizika rakoviny prsu mezi zaměstnanci, kteří dlouhou dobu pracují v nočních směnách [35, 37]. Dvě z osmi studií, z nichž jedna však byla limitována podstatnými nedostatky v designu, nepodporovaly vztah mezi prací na směny a rakovinou prsu [28, 38].

IARC se rovněž zabývala skupinou zaměstnanců v letecké dopravě, kteří jsou také ovlivňováni narušením cirkadiánních rytmů v důsledku překračování časových pásem [14]. Incidence rakoviny prsu byla studována v osmi kohortách letušek [13, 25, 32, 33, 42]. Všechny tyto studie kromě jedné z nich shodně uvádějí zvýšené riziko rakoviny prsu, které bylo vyšší po delší době trvání pracovního poměru. Mezi limitace těchto studií patří možnost ovlivnění výsledků častějším screeningem rakoviny prsu v profesní skupině letušek a potenciální ovlivnění reprodukčních faktorů kosmickým zářením. Pracovní skupina IARC došla k závěru, že průkaz vztahu mezi rakovinou prsu a směnnou prací, která zahrnovala noční směny, byl konzistentní.

Hansen a Lassen v roce 2012 uvádějí zvýšené riziko rakoviny prsu mezi ženami zaměstnanými v armádě (218 případů a 899 kontrol), které pracují na noční směny. Ve své studii Hansen a Lassen popisují jednoznačný vztah dávka-odpověď podle počtu let noční směnné práce a úhrnného počtu takových služeb [15]. Osoby s expozicí v nejvyšší třetině měly více než dvojnásobný vzestup v pravděpodobnosti výskytu rakoviny. Zvláštně ženy, které preferovaly ranní chronotyp, měly riziko dokonce ještě vyšší [15].

Několik studií se zabývalo vztahem mezi prací na směny a rakovinou v jiných orgánových systémech. Bylo hlášeno zvýšené riziko rakoviny prostaty, tlustého střeva a endometria [28, 36, 41]. Studie pilotů také ukázaly zvýšenou incidenci rakoviny prostaty ve srovnání s národní úrovní, ale limitace těchto studií spočívala v možnosti zkreslení kvůli vyšší prevalenci screeningu karcinomu prostaty u této profesní skupiny [3, 31].

Možnosti prevence

Na základě výše uvedeného se jako možné řešení nabízí předcházení negativním vlivům životního stylu, jejich monitorování s následnou edukací pracovníků ve směnných provozech. Snahou by mělo být vyhnout se dlouhým pracovním týdnům (nad 60 hodin) a dlouhým pracovním směnám (nad 10 hodin). Zaměstnavatelé by měli podporovat možnost vyhovět pracovníkům v plánování rozvrhu směn. Během preventivních pracovnělékařských prohlídek by se např. měla na základě pohovoru s pacientem zjišťovat organizace pracovní doby a tolerance ke směnné/noční práci, dostatečná pozornost by měla být věnována také spánkové hygieně apod. [23, 24].

Melatonin, který se pravděpodobně účastní v patofyziologii vzniku nádoru v souvislosti se směnnou noční prací, se také užívá jako lék u chorob cirkadiánního rytmu. Profesorka Schernhammer, která se dlouhodobě zabývá problematikou noční práce, spolupracovala na placebem kontrolované studii o melatoninu u přeživších s karcinomem prsu, ve které byl prokázán pozitivní efekt exogenního melatoninu [18].

Podáním exogenního melatoninu před začátkem tzv. biologické noci nebo v její první části lze spánek navodit, respektive jeho začátek uspíšit. Aplikace melatoninu také pomáhá k návratu do správného režimu po nočních směnách, čehož se využívá v případě intolerance směnného režimu. Dosud nebyly zaznamenány závažné nežádoucí účinky ani vznik tolerance melatoninu.

V případě nedostatečného nebo neadekvátního denního světla se nabízí terapie světlem. Na trhu jsou k dostání např. speciální brýle, které vyzařují bílé světlo specificky obohacené modrým světlem (o vlnové délce kolem 470 nm), na které jsou fotoreceptory oka nejcitlivější. Indikace užití těchto brýlí jsou poruchy spánku, cirkadiánní dysregulace, jet lag, „sezonní“ poruchy nálady.

Závěr

Důkazy, které by potvrzovaly úvahy o kancerogenezi indukované směnnou prací, mohou být rozděleny do dvou základních oblastí. Zaprvé se jedná o poruchu cirkadiánního rytmu způsobenou přítomností světla během noci a spojenou se změnou spánkové aktivity, která vede k možné supresi melatoninu a ke změně cirkadiánních genů. Dalším mechanismem je spánková deprivace. Většina studií uvádí u směnné noční práce vyšší riziko vzniku rakoviny prsu, některé studie uvádějí zvýšené riziko rakoviny prostaty, tlustého střeva a endometria. Tato alarmující zjištění vedou k hledání účinných preventivních opatření.

Práce vznikla za podpory prostředků RVO 61989592 a RVO (FNOl,0098892).

Do redakce došlo dne 18. 4. 2017.

Do tisku přijato dne 3. 5. 2017. 

Adresa pro korespondenci:

doc. MUDr. Marie Nakládalová, Ph.D.

Klinika pracovního lékařství

Fakultní nemocnice Olomouc

I. P. Pavlova 6

775 20 Olomouc

e-mail: Marie.Nakladalova@fnol.cz