Tyrime cirkadinio ritmo sutrikimai siejami su nutukimu ir diabetu

Naujame tyrime, paskelbtame „Klinikinių tyrimų žurnale“, apžvelgti cirkadinio ritmo sutrikimo, medžiagų apykaitos sveikatos ir cirkadinio lokomotorinio išvesties (laikrodžio) ciklo genų įrodymai.

Kasdieniai gyvenimo įpročiai yra susiję su aplinka, todėl evoliucionuoja cirkadiniai ritmai. Tokie signalai kaip temperatūra, saulės šviesa, maistas ir garsas, vadinami „zeitgeberiais“, pritaiko cirkadinius ritmus prie išorinių sąlygų. Vis daugiau įrodymų sieja cirkadinius sutrikimus arba zeitgeberius su neigiamais žmogaus veiklos rezultatais. Trūksta išsamios medžiagų apykaitos sveikatos ir cirkadinių genų raiškos ryšio apžvalgos. Šiame tyrime apibendrinti ir palyginti gyvūnų modelių įrodymai su epidemiologiniais duomenimis, siekiant geriau suprasti cirkadinių sutrikimų ir laikrodžio genų raiškos įtaką su medžiagų apykaita susijusioms patologijoms.

Cirkadiniai ritmai gyvūnų modeliuose

Genetiniai cirkadinio ritmo veiksniai gyvūnams pirmą kartą buvo atrasti vaisinėje muselėje Drosophila melanogaster, o tai parodė, kad periodo genas (per) ir baltymas (PER) yra svarbūs cirkadiniam ritmui. Tolesni tyrimai patvirtino šiuos rezultatus ir nustatė papildomus pagrindinius laikrodžio genus, tokius kaip smegenų ir raumenų ARNT-like 1 (BMAL1), kriptochromas (CRY) ir PER ortologai (PER1–PER3).

Pelėms su mutavusiais laikrodžio genais pasireiškė pakitęs valgymo laikas ir jos suvartojo daugiau kalorijų, dėl to išsivystė metabolinis sindromas ir nutukimas, taip pat sulėtėjo aktyvumo ritmas. Panašūs metaboliniai pokyčiai pastebėti ir kituose pelių modeliuose su molekulinio laikrodžio komponentų mutacijomis.

Gliukozės homeostazė ir genų raiška

Gliukozės homeostazę reguliuoja specifiniai genų signalizacijos mechanizmai, kuriuos kontroliuoja tam tikri CCG. Tyrimas parodė, kad pelėms, kurių kasos β ląstelėse BMAL1 raiška normali, BMAL1/CLOCK dimerai prisijungė prie reguliavimo vietų, sukeldami ne kepenų ląstelių, o kitų taikinių transkripciją. Pelėms, kurių BMAL1 raiška sutrikusi, išsivystė gliukozės netoleravimas.

Epidemiologiniai ir populiacijos tyrimai

Preliminarūs epidemiologinės naktinės pamainos darbuotojų analizės duomenys rodo, kad cirkadinio ritmo sutrikimai keičia medžiagų apykaitos sveikatą. Slaugytojų sveikatos tyrime pažymėta, kad naktinės pamainos dirbę dalyviai suvartojo daugiau kalorijų, sutrumpėjo miego trukmė ir buvo labiau linkę sirgti nutukimu.

CCG genų raiška ir cirkadinis sutrikimas

Tyrimas, kuriame dalyvavo 18 slaugytojų, parodė, kad pamainomis dirbančių asmenų periferinio kraujo mononuklearinėse ląstelėse buvo mažiau ritminių genų nei dirbančiųjų dieninėje pamainoje. Kitame tyrime, kuriame dalyvavo 60 slaugytojų, nustatyta beveik visų CCG skirtinga raiška. Atskirame tyrime 22 dalyviams buvo taikoma priverstinė 28 valandų paros desinchronizacija, kai miego pradžia kiekvieną naktį buvo paankstinta keturiomis valandomis.

Metabolinė patologija ir CCG genai

Gali būti dvikryptis ryšys tarp CCG raiškos ir medžiagų apykaitos sveikatos, nes pablogėjusi medžiagų apykaitos sveikata gali pakeisti CCG raišką audiniui būdingu būdu. Vieno tyrimo, kuriame dalyvavo 28 nutukusios ir 21 liekna moteris, neserganti diabetu, metu nustatyta pakitusi įvairių CCG raiška nutukusiems asmenims.

Išvada

Vis daugiau įrodymų sieja laikrodžio genų aktyvumą su patologiniais medžiagų apykaitos rezultatais. Cirkadinį ritmą ardančių medžiagų poveikis priklauso nuo poveikio trukmės ir kokybės. Ilgas pamaininis darbas gali neleisti vidaus organams atkurti normalaus ritmo. Norint pagilinti įrodymų bazę ir geriau suprasti šiuos ryšius, reikia atlikti papildomus tyrimus.