Dyrens biologiske klokke tillater daglig syklisk regulering av flere biologiske prosesser, og skaper det som kalles døgnrytmen . Denne reguleringen er mulig gjennom et sett med interaksjoner som er både skjøre og komplekse mellom ekspresjonen av forskjellige gener og aktiviteten til flere spesifikke proteiner. Alkoholinntaket i stor grad kan forstyrre disse reguleringsmekanismer, forårsaker flere merkbare virkninger på rytmene generert av kroppen klokke og aktivitetene som avhenger av den. Dette har flere konsekvenser for reguleringen av genekspresjon for lysfølsom respons, kroppstemperatur, hormonsyklus, utvikling og immunsystem .
Alkoholinntak påvirker kroppstemperatur og søvn . Det har faktisk en hypotermisk effekt på dagtid og en hypertermisk effekt om natten som forårsaker en 43% reduksjon i amplituden til den sirkadiske rytmen til temperaturen. Dette kan delvis forklare humør og søvnforstyrrelser observert hos alkoholholdige pasienter . I tillegg er alkohol et desynkroniseringsmiddel som også forårsaker, hos alkoholavhengige pasienter, en faseforsinkelse i den sirkadiske rytmen til melatonin , et hormon som er involvert i søvn. Imidlertid er denne faseforsinkelsen ikke observert hos friske mennesker som inntar alkohol.
Normalt har den sirkadiske syklusen evnen til å tilpasse seg ytre stimuli som lys. Dette gjør at organismen kan synkronisere biologiske aktiviteter i henhold til hendelsene i det ytre miljøet. Imidlertid er denne evnen kompromittert av vedvarende alkoholinntak. Hos rotter som er plassert i mørket, forårsaker en lyspuls mot slutten av den subjektive natten en fase fremover av den sirkadiske syklusen, som forventet. Rotter som er påvirket av alkohol klarer imidlertid ikke å svare på effekten av lyspulsen, og det observeres ingen faseendring etter at de har mottatt lyspulsen. Dette indikerer at responsen på lys, som tillater justering av sirkadian syklus, er kompromittert av inntak av alkohol.
Under normale fysiologiske forhold er kortisolsekresjonssyklusen antifase med melatonin. Disse to hormonene er involvert i reguleringen av døgnklokken. Alkoholforbruk stimulerer imidlertid det sympatiske systemet og hypothalamus-hypofyse-binyreaksen. Dermed har avhengige mennesker en kronisk aktivering av denne aksen som fører til forsvinningen av den døgnrytmen til kortisolsekresjonen som endrer døgnklokken.
Alkoholeksponering i løpet av den raske hjerneutviklingen har vist seg hos pattedyr å påvirke fotoperioden og produsere faseendringer av døgnrytmen i daglig oppførsel resten av livet. Endringene er faktisk på nivået av hastigheten og tidspunktet for ekspresjon av gener på klokken. Faktisk endrer alkoholinntak under hjernens vekstspurt sirkadian regulering av visse gener uttrykt i suprachiasmatiske kjerner (SCN), lillehjernen , samt leveren . Blant disse genene: periodegenene , Per1 og Per2 , cytokromgenet, Cry1 og Bmal1 , som produserer et protein som utgjør en del av komplekset som regulerer flertallet av klokkegenene. Under normale forhold med cerebral utvikling uttrykkes Per2 og Cry1 sterkere i løpet av inaktivitet (dvs. om natten for et dagdyr og om dagen for et nattdyr). Men ved eksponering for alkohol under rask hjerneutvikling, uttrykkes Per2 i lavere mengder og i løpet av aktivitetsperioden på samme tid som Cry1 . I tillegg er Bmal1 , vanligvis uttrykt i løpet av aktivitetsperioden, funnet uttrykt i perioden med inaktivitet hos individer som har blitt utsatt for alkohol. Proteinene indusert av Per 1 og 2 så vel som av Cry1 har lignende roller i rytmisk virkning . En sletting eller dårlig uttrykk for genene deres innebærer en feil døgnrytme. I tillegg danner disse sammen kompleksene som er nødvendige for negativ tilbakemelding som manipulerer transkripsjonene av klokkegenene.
Hos mennesker har individer som har vært utsatt for alkohol i prenatalperioden vist mangler i visse typiske egenskaper ved døgnklokken, år etter fødselen, for eksempel betydelige forstyrrelser i våken-søvn-syklusen. Dette skyldes en abnormitet i uttrykket under en døgnrytme av mRNA av proopiomelanokortin som koder for β-endorfinpeptidet i hypothalamus hos voksne individer. Døgnfunksjonen til β-endorfin neuroner, som naturlig regulerer stressaksen, påvirkes derfor, og individet, selv når en ungdom eller voksen har dårlige responser på stress og kan vise tegn på depresjon og depresjon.
Forstyrrelse av den sirkadiske syklusen ved å drikke alkohol er opprinnelsen til en høyere risiko for infeksjoner, samt en større sannsynlighet for å utvikle kreft på lang sikt. Dette skyldes forstyrrelse av normale variasjoner i mengden granzym B , perforin og interferon IFN-gamma, hvor mye i kroppen til enhver tid på dagen avhenger av klokkens aktiviteter. Organisk. Faktisk tillater den sykliske variasjonen av disse proteinene tilstrekkelig regulering av aktiviteten til naturlige drapsceller (NK). Disse NK-cellene er i stand til å gjenkjenne celler som er påvirket av et patogen eller kreft ved å oppdage proteiner som er karakteristiske for disse sykdommene på cellemembranen. Når en unormal celle er oppdaget, ødelegger NK-celler den ved å frigjøre kjemikalier. Imidlertid når variasjonen i regulatoriske stoffer er unormal under påvirkning av alkohol, påvirkes aktivitetene til NK-celler, og infiserte eller kreftceller vil ha større sjanse for å være igjen, noe som øker forekomsten og alvorlighetsgraden av symptomene.
Alkohol på nevronalt nivå endrer ekspresjonsmønsteret for per gener i den suprachiasmatiske kjernen. Spesielt de sirkadiske funksjonene til nevroner som inneholder β-endorfin som deltar i kontrollen av forsterkningen av alkohol og blir forstyrret etter et regelmessig inntak av alkohol. Aktiviteten til PER2-genet regulerer alkoholforbruket ved å virke på det glutamatergiske systemet gjennom reabsorpsjonsmekanismer glutamat . På grunn av dette kan det påvirke en rekke fysiologiske prosesser som styres av vår interne klokke. Faktisk er overflødig glutamat i den synaptiske spalten ansvarlig for en hyperglutamatergisk tilstand og kan føre til en atferdsforstyrrelse. En hyperglutamatergisk tilstand er spesielt en av årsakene til alkoholavhengighet. Dermed ser Clock-gener ut til å være involvert i de vanlige modulerende mekanismene for atferd assosiert med narkotikamisbruk. Når den riktige funksjonen til et døgnklokkegen endres, er det en økning i alkoholforbruket. Den økte alkohollysten blant nattarbeidere og flypiloter kan dermed delvis forklares.