Студија повезује поремећај циркадијалног ритма са гојазношћу и дијабетесом

Нова студија објављена у часопису Journal of Clinical Investigation прегледала је доказе о поремећају циркадијалног ритма, метаболичком здрављу и генима циркадијалног циклуса локомоторног излаза (такта).

Дневне рутине живота повезане су са околином, што доводи до еволуције циркадијалних ритмова. Знакови попут температуре, сунчеве светлости, хране и звука, названи „цајтгебери“, прилагођавају циркадијалне ритмове спољашњим условима. Све више доказа повезује циркадијалне поремећаје или цајтгебере са неповољним исходима за људе. Недостаје свеобухватан преглед односа између метаболичког здравља и експресије циркадијалних гена. Ова студија је сумирала и упоредила доказе из животињских модела са епидемиолошким подацима како би се боље разумео допринос циркадијалних поремећаја и експресије гена циркадијалног сата патологијама повезаним са метаболичким здрављем.

Циркадијални ритмови у животињским моделима

Генетски покретачи циркадијалних ритмова код животиња први пут су откривени код воћне мушице Drosophila melanogaster, што је показало да су ген периода (per) и протеин (PER) важни за циркадијални ритам. Даља истраживања су потврдила ове резултате и идентификовала додатне кључне гене сата, као што су ген ARNT-like 1 (BMAL1) мозга и мишића, криптохром (CRY) и PER ортолози (PER1–PER3).

Мишеви са мутираним генима молекуларног сата показали су измењено време оброка и конзумирали су више калорија, што је довело до метаболичког синдрома и гојазности, као и смањеног ритма активности. Сличне метаболичке промене су примећене и код других модела мишева са мутацијама у компонентама молекуларног сата.

Хомеостаза глукозе и експресија гена

Хомеостаза глукозе је регулисана специфичним механизмима генске сигнализације које контролишу одређени CCG-ови. Студија је показала да су се код мишева са нормалном експресијом BMAL1 у β-ћелијама панкреаса, BMAL1/CLOCK димери везали за регулаторна места, што је довело до транскрипције циљева који нису ћелије јетре. Мишеви са оштећеном експресијом BMAL1 развили су интолеранцију на глукозу.

Епидемиолошке и популационе студије

Прелиминарни докази епидемиолошких анализа радника у ноћним сменама указују на то да је метаболичко здравље промењено циркадијалним поремећајем. Студија о здрављу медицинских сестара је приметила да су учесници који су радили у ноћним сменама имали повећан унос калорија, скраћено трајање сна и већу вероватноћу гојазности.

Експресија CCG гена и циркадијални поремећај

Студија спроведена на 18 медицинских сестара открила је да радници у сменама имају мање ритмичких гена у мононуклеарним ћелијама периферне крви него радници у дневној смени. Друга студија спроведена на 60 медицинских сестара пронашла је различиту експресију скоро свих CCG-а. У посебној студији, 22 учесника су била подвргнута присилној десинхронизацији дана од 28 сати, са померањем почетка спавања за четири сата сваке ноћи.

Метаболичка патологија и CCG гени

Могуће је да постоји двосмерна веза између експресије CCG и метаболичког здравља, јер погоршање метаболичког здравља може променити експресију CCG на начин специфичан за ткиво. Једна студија спроведена на 28 гојазних и 21 мршавих жена без дијабетеса показала је измењену експресију различитих CCG код гојазних особа.

Закључак

Све већи број доказа повезује активност гена сата са патолошким метаболичким исходима. Утицај циркадијалних поремећаја зависи од трајања и квалитета изложености. Дуги периоди рада у сменама могу спречити унутрашње органе да обнове нормалне ритмове. Потребна су додатна истраживања како би се продубила база доказа и побољшало разумевање ових односа.