обобщение

Получавайте предложения за свързани научни статии от WhatsApp на място.
Искам предложения

Циркадните ритми (от латински circa diem, „около ден“) са толкова вродена част от живота ни, че рядко им обръщаме внимание. Правилното функциониране на тези ендогенни циркадни ритми позволява на организмите да предсказват и предвиждат промените в околната среда, както и временно да адаптират своите поведенчески и физиологични функции към тези промени.

Какво е хронобиология?

Това е научна област, която изучава процесите на синхронизация, които се случват в живите организми на различни нива на организация.

Като цяло организмите имат голям брой процеси, които протичат периодично и предсказуемо и които могат да бъдат наречени „биологични ритми“. Първите научни доказателства за биологичен ритъм са предоставени от френския астроном Жан Жак д'Ортус Демарян през 1729 г. (JJ, 1972),

По същия начин циркадните ритми се определят като биологични ритми, чиято честота е "около" един ден (24 часа). Пример за тези циркадни ритми е секрецията на някои хормони (кортизол, мелатонин и др.). Понастоящем има проучвания, които предполагат, че нарушаването или вътрешната десинхронизация на циркадната система (хронодирупция [CD]) може да допринесе за проявите на метаболитен синдром (МС) и усложнения, които се появяват при затлъстяване, като дислипидемия, непоносимост към глюкоза, ендотелна дисфункция, хипертония, захарен диабет тип 2 и сърдечно-съдови заболявания, наред с други.

Всички тези ежедневни ритми могат да участват в сигналите за глад и ситост, времето на хранене и накрая в степента на затлъстяване. Може би в не твърде далечното бъдеще диетичните препоръки ще включват не само какво и как да ядем, но и кога трябва да го ядем.

В изследването, което обобщаваме, и в главата на книгата, която можете да намерите в Google, се прави опит да се обяснят откритията във връзка с тази тема, въпреки че има още много да се проучи.

Организация на циркадната система

Тази циркадна система е изградена главно от централен пейсмейкър. Когато обектите се държат изкуствено при постоянни условия на околната среда, циркадните ритми се движат в свободен курс с период, малко по-различен от 24 часа. Въпреки това, при естествени условия на околната среда, този централен пейсмейкър се „пренастройва“ всеки ден чрез периодичен светлинен/тъмен сигнал благодарение на съществуването на невизуален път, базиран на ганглиозни клетки.

Въпреки че входът на светлина (промени в светлината/тъмнината) е основният сигнал, има и други периодични входове, като например времето за хранене (прием/гладуване) и планирано упражнение (активност/почивка), способни да зададат циркадната система на бозайниците . Централният пейсмейкър от своя страна синхронизира дейността на няколко периферни часовника чрез цикличната секреция на хормони и дейността на вегетативната нервна система. Разликата между здравословното и нездравословното временно поддържане на вътрешния ред (CD) зависи, наред с други ефекти, от периферните часовници, произвеждащи ритми, наредени от централния пейсмейкър.

В момента е добре известно как механизмът с циркадния часовник участва пряко в метаболизма. Приблизително 10-30% от гените, в зависимост от тъканите, изглежда поддържат ритъм на експресия, ръководен от тактовите гени.

Когато дефектира циркадната система: хроноразстройство

Циркадно нарушение, което може да се определи като важно нарушение на вътрешния времеви ред на физиологичните, биохимичните и поведенческите циркадни ритми. Може да се определи и като прекъсване на синхронизацията между вътрешните циркадни ритми и 24-часовите цикли в околната среда.

Причини за хроноразстройство

Хроноразстройството може да бъде резултат от смущения на различни нива.

Забелязано е, че дефицит на светлина или факт на представяне на интензитет и спектър на светлината под оптималните диапазони може да допринесе за появата на патологични прояви.

Промени в времето на хранене.

Субектите с нощен начин на живот, характеризиращи се с късна вечеря и закуски през нощта, имат хипергликемия и ниски нива на лептин и мелатонин през нощта. В момента фактът на водене на нощен начин на живот се счита за един от основните рискове за здравето на съвременното общество, в допълнение към синдрома на нощното хранене, затлъстяването и диабета.

Феномени като реактивно закъснение или работа на смени се произвеждат от разликите в степента на синхронизация на различните биологични променливи.

Периферните часовници. Мастната тъкан като модел

Последните проучвания показват, че регулирането на вътреклетъчната циркадна система не само се намира в мозъка, но и че някои периферни тъкани като сърцето, черния дроб и панкреаса, наред с други, имат свои собствени часовници, способни да функционират автономно, чрез циркадната експресия на техните «тактови гени», макар и модулирани и синхронизирани от централния часовник.

Мастната тъкан, като периферна тъкан, има часовникови гени, които играят основна роля във физиологията на самата тъкан, регулирайки ритмичната експресия на секретирани биоактивни вещества като адипокини. Последните изследвания показват значението на правилното функциониране на гените на часовника на мастната тъкан и ефекта от тяхната десинхронизация при развитието на някои заболявания като затлъстяването.

Авторите на тази статия демонстрират, че тези циркадни модели се различават между различните мастни натрупвания в тези две статии.

В действителност, експресията на тактови гени във висцералната мастна тъкан е по-тясно свързана с характеристиките на МС, отколкото с подкожната депозит.

Циркадни ритми в метаболизма на мастната тъкан

Последните проучвания показват, че биологичните ритми и метаболизмът са тясно свързани. В течение на 24 часа на ден адипоцитът трябва взаимно да регулира скоростта на синтез (липогенеза) и съхранение на триглицериди със скоростта на разграждане (липолиза) на същите.

Изследователската група на Марта Гаралет демонстрира връзката между часовниците на мастната тъкан и различните гени, участващи в метаболизма на тази тъкан. Всъщност те са успели да докажат при пациенти със затлъстяване, че циркадианната експресия на часовниковите гени е свързана със съдържанието на коремна мазнина и някои сърдечно-съдови рискови фактори, като плазмени концентрации на LDL (липопротеин с ниска плътност), общ холестерол и обиколка на талията.

В този смисъл ние също показахме, че някои цитокини, силно свързани с мастната тъкан, показват ритмичност. Адипонектин (ADIPOQ), считан за защитен фактор срещу нарушения, свързани с МС. Промяната в циркадните ритми на този адипокин може да бъде свързана с развитието на МС. В допълнение, ние също така демонстрираме съществуването на циркадна ритмичност в друг силно проучен адипокин като лептин.

Хронобиология при лечението на затлъстяване и метаболитен синдром

По този начин можем да заключим, че хронобиологията може да бъде ценен инструмент в бъдещото лечение на затлъстяването и МС чрез използването на хронотерапия. За да се установи терапия, базирана на тази наука, трябва да се разгледат три нива на интервенция относно функционалната организация на циркадната система:

1. Входове към централния осцилатор

  • Постигнете редовно излагане на светлина и оптимално регулиране на съня, за да получите адекватен ритъм на цикъла сън-будност.
  • Важно е да се установи редовен график на хранене.
  • Извършването на редовни и продължителни упражнения с течение на времето е свързано с подобряване на качеството на съня през нощта и с намаляване на умората през деня

2. Самият централен осцилатор

  • Хронобиологичната характеристика на индивида би могла да представлява интерес за прогнозирането на податливост към затлъстяване и загуба на тегло.

3. Изходите на същите.

  • Фармакологични разтвори, като приложение на агонисти на мелатонин (рамелтеон и агомелатин).
  • Нефармакологични разтвори, характеризиращи се с регулиране на кортизоловите ритми. Според Van Someren et al (2007), нормален кортизолов ритъм може да бъде постигнат чрез установяване на редовен график за събуждане и хранене и редовно и адекватно излагане на светлина и физически упражнения.

Препратки

  • 1. Gómez-Abellán, P., Мадрид, J. A., Ordovás, J. M., & Garaulet, M. (2012). Хронобиологични аспекти на затлъстяването и метаболитния синдром. Ендокринология и хранене, 59(1), 50-61.
  • 2. Аза, М. Г. (2015). Хронобиология, диета и здраве. Икономическо Средиземноморие, (27), 101-122.
  • 3. Erren, T. C., & Reiter, R. J. (2009). Определяне на хроноразрушаването. Вестник за изследване на епифиза, 46(3), 245-247.

За автора

Хареса ли ви тази публикация в блога? Имаме много повече за вас, получавайте предложения за научни статии от WhatsApp на място. Искам предложения

публикувани от

Д-р Хавиер Бутрагеньо Ревенга Училище за управление на затлъстяването 8 март 2018 г.