Un studiu leagă perturbarea ritmului circadian de obezitate și diabet

Un nou studiu publicat în Journal of Clinical Investigation a analizat dovezile privind perturbările ritmului circadian, sănătatea metabolică și genele ciclului circadian de ieșire locomotoră (ceas).

Rutinele zilnice ale vieții sunt legate de mediu, ceea ce duce la evoluția ritmurilor circadiene. Indici precum temperatura, lumina soarelui, alimentele și sunetul, numiți „zeitgeberi”, adaptează ritmurile circadiene la condițiile externe. Dovezile din ce în ce mai numeroase leagă perturbările circadiene sau zeitgeberii de efecte adverse asupra omului. Lipsește o analiză cuprinzătoare a relației dintre sănătatea metabolică și expresia genelor circadiene. Acest studiu a sintetizat și comparat dovezile din modelele animale cu date epidemiologice pentru a îmbunătăți înțelegerea contribuției perturbărilor circadiene și a expresiei genelor ceasului circadian la patologiile metabolice legate de sănătate.

Ritmuri circadiene în modelele animale

Factorii genetici care influențează ritmurile circadiene la animale au fost descoperiți pentru prima dată la muscula de fructe Drosophila melanogaster, arătând că gena period (per) și proteina (PER) sunt importante pentru ritmul circadian. Studii ulterioare au confirmat aceste rezultate și au identificat gene cheie suplimentare pentru ceasul circadian, cum ar fi BMAL1 (ARNT-like 1) pentru creier și mușchi, CRY (cryptochrome) și ortologii PER (PER1-PER3).

Șoarecii cu gene ale ceasului molecular mutate au prezentat modificări ale orelor de masă și au consumat mai multe calorii, ceea ce a dus la sindrom metabolic și obezitate, precum și la un ritm de activitate scăzut. Modificări metabolice similare au fost observate și la alte modele murine cu mutații ale componentelor ceasului molecular.

Homeostazia glucozei și expresia genelor

Homeostazia glucozei este reglată de mecanisme specifice de semnalizare genetică controlate de anumite CCG-uri. Studiul a arătat că la șoarecii cu expresie normală a BMAL1 în celulele β pancreatice, dimerii BMAL1/CLOCK se leagă de situsurile de reglare, ducând la transcripția altor ținte decât celulele hepatice. Șoarecii cu expresie alterată a BMAL1 au dezvoltat intoleranță la glucoză.

Studii epidemiologice și populaționale

Dovezile preliminare din analizele epidemiologice efectuate asupra lucrătorilor din turele de noapte sugerează că sănătatea metabolică este alterată de perturbarea ritmului circadian. Studiul Nurses' Health a remarcat că participanții care au lucrat în ture de noapte au avut un aport caloric crescut, o durată de somn mai scurtă și au fost mai predispuși la obezitate.

Expresia genei CCG și perturbarea circadiană

Un studiu efectuat pe 18 asistente medicale a constatat că persoanele care lucrau în ture aveau mai puține gene ritmice în celulele mononucleare din sângele periferic decât persoanele care lucrau în ture de zi. Un alt studiu efectuat pe 60 de asistente medicale a constatat o expresie diferențială a aproape tuturor CCG-urilor. Într-un studiu separat, 22 de participanți au fost supuși unei desincronizări forțate a zilelor de 28 de ore, cu debutul somnului decalat cu patru ore în fiecare noapte.

Patologia metabolică și genele CCG

Ar putea exista o relație bidirecțională între expresia CCG și sănătatea metabolică, deoarece înrăutățirea sănătății metabolice poate altera expresia CCG într-un mod specific țesuturilor. Un studiu efectuat pe 28 de femei obeze și 21 de femei slabe, fără diabet, a arătat o expresie alterată a diferiților CCG la persoanele obeze.

Concluzie

Un număr tot mai mare de dovezi leagă activitatea genelor ceasului circadian de rezultatele metabolice patologice. Impactul perturbatorilor circadieni depinde de durata și calitatea expunerii. Perioadele lungi de lucru în ture pot împiedica organele interne să își restabilească ritmurile normale. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a aprofunda baza de dovezi și a îmbunătăți înțelegerea acestor relații.