МАДРИД, 22 (EUROPA PRESS)
Нарушаването на нашите вътрешни часовници изглежда играе важна роля в експлозията на метаболитни заболявания, наблюдавани през последните десетилетия, и по-специално на диабета. Всъщност, ако значението на редуването ден-нощ върху ефекта на инсулина и върху гликемичното управление на тялото започне да се знае, какво се случва с включените механизми? Как тялото синхронизира часовниците си?
Разбирайки как мозъкът свързва въздействието на инсулина със светлината, изследователи от Университета в Женева (UNIGE), Швейцария, дешифрират как колебанията на инсулиновата чувствителност варират според циркадните цикли, но също и според засегнатите органи. В основата на неговото откритие са невроните във вентромедиалното ядро на хипоталамуса, част от мозъка, която контролира този деликатен баланс.
Тези резултати, които са подробно описани в статия за работата, публикувана в списание „Cell Reports“, те също трябва да насърчават пациентите с диабет и техните лекари да преценят най-доброто време за прием на инсулин, за да контролират адекватно неговия ефект и да ограничат риска от хипогликемия.
Балансът между секрецията и действието на хормоните е от съществено значение за правилното функциониране на организма. Следователно, секрецията на различни хормони, включително инсулин, варира в продължение на 24 часа и всяка промяна в тази скорост изглежда предразполага към метаболитно заболяване.
За да се синхронизира, тялото отчита два основни елемента: редуването на светлина и тъмнина, както и това на храната и гладуването. Всъщност светлината, възприемана от невроните на ретината, се предава в мозъка, който от своя страна регулира периферните часовници, разположени в различните части на тялото.
"Нашата хипотеза беше, че инсулиновата чувствителност варира според 24-часовия дневен цикъл, но също така и според тъканите. Както вече знаехме, че някои неврони във вентромедиалното хипоталамусно ядро (VMH) - регион на хипоталамуса - контролират изхода на симпатиковата нервна система към скелетните мускули при мишки, ние наблюдавахме тези неврони, наречени VMH SF1 неврони, за да регулират действието на инсулина в тази тъкан ", обяснява директорът на тази работа, Роберто Копари, професор в Центъра по диабет в UNIGE Медицински факултет.
ОТ МОЗЪКА ДО ОРГАНИТЕ: РАЗЛИЧНИ МЕХАНИЗМИ ПО ТЪКАН
Първо, учените проведоха цялостна оценка на действието на инсулина върху различни тъкани при мишки (мускули на гастрокнемиус и солеус, разположени в крака, мастната тъкан и черния дроб) и наблюдават значителни вариации във всички засегнати тъкани. Чрез поддържане на гризачите в цикъл от 12 часа светлина и 12 часа тъмнина, инсулиновата чувствителност е логично най-ниската през периода на почивка.
След това те повториха същите измервания при животни, при които генът SIRT1 (ген, свързан с регулирането на молекулярните компоненти на централния часовник) беше изтрит само в няколко хиляди VMH SF1 неврони. "Всъщност ние вече знаехме, че мишките с промяна на този ген в невроните на VMH SF1 са склонни към инсулинова резистентност. Но по какъв механизъм?", Обяснява първият автор на това проучване Джорджо Рамадори, изследовател в Диабетния център.
Чрез модулиране на времето на излагане на светлина учените демонстрират, че генът SIRT1 на невроните VMH SF1 играе ключова роля в действието на инсулина в мускула на гастрокнемия, "но не и в други тъкани", анализира Роберто Копари. "Това ни учи на две неща: от една страна, различните неврони са натоварени да предават входовете от цикъла светлина/тъмнина към различни органи, но, от друга страна, нарушаването само на един от тези регулаторни пътища е достатъчно, за да увеличи а рискът от развитие на диабет на човек ".
За да се оцени по-добре ефекта на светлината върху чувствителността на тъканите към инсулин, изследователите измерват индуцираното от инсулина усвояване на глюкоза. Оказва се, че малко смущение във входа на фотоси (например един час излагане на светлина в средата на тъмния цикъл или премахване на светлината за два дни) е достатъчно, за да предизвика отрицателен ефект.
Всъщност по-голямото или по-малкото излагане на светлина може да повлияе дълбоко на чувствителността на тъканите към инсулина и промяната на този механизъм, дори и минимален, е достатъчен, за да наруши значително метаболитната хомеостаза. Това би обяснило защо хората, изложени на светлина в неподходящо време (например работници с променящи се модели) са по-склонни да развият метаболитни заболявания (например диабет).
Вземете под внимание времето на деня
Днес над 450 милиона души по света имат диабет и много от тях се нуждаят от ежедневни инжекции с инсулин. Когато ендогенният инсулин не се произвежда в достатъчно количество, както при хора с диабет тип 1, терапията е единственото налично лечение, но този подход не е без рискове, включително потенциално тежка хипогликемия, която може да доведе до кома и дори смърт.
„На практика количеството инсулин, прилаган на пациенти, се изчислява въз основа на приема на въглехидрати“, казва Роберто Копари. Ако, както се посочва от нашите резултати, инсулиновата чувствителност варира в зависимост от времето на деня и циркадния ритъм на индивидите, този параметър трябва да се вземе предвид, така че пациентите да управляват по-добре лечението си и да ограничават рисковете си. "Освен инсулина, влиянието на времето през деня върху ефективността на медикаментозното лечение трябва да се изследва много по-широко", заключава той.