Инсулин, под влиянието на циркадния цикъл на Medlife
Мозъкът свързва ефектите на инсулина със светлината, така че учените се заеха да разберат как се променя чувствителността към инсулина според циркадния цикъл. В основата на откритията са невроните в ядрото на вентромедиалното хипоталамус, частта от мозъка, отговорна за този баланс. Тези резултати трябва да насърчат диабетиците да обмислят най-подходящото време за прилагане на инсулина си, така че ефектите му да се контролират и да се избегне рискът от хипогликемия.
Нарушаването на вътрешния ни часовник изглежда играе съществена роля за избухването на метаболитни заболявания през последните десетилетия, особено при диабет. Изглежда, че ефектът на инсулина и кръвната захар в организма се влияе от редуването ден-нощ. Какви са включените механизми? Как тялото синхронизира вътрешния си часовник?
Изследователи от Женевския университет проведоха проучване, изследващо как мозъкът свързва ефектите на инсулина със светлината. Резултатите са публикувани в списание "Cell".
Балансът между секрецията и действието на хормоните е от съществено значение за нормалното функциониране на тялото. По този начин секрецията на няколко хормона, включително инсулин, варира за период от 24 часа и всяка промяна в този ритъм създава предразположение към метаболитни заболявания. За да се синхронизира, тялото разглежда два основни елемента, а именно редуването между светло и тъмно и това между периодите, в които се храним или не. Всъщност светлината, възприемана от невроните в ретината, се предава в мозъка, който от своя страна регулира периферните часовници, разположени в различни части на тялото.
„Нашата хипотеза е, че инсулиновата чувствителност варира в зависимост от 24-часовия дневен цикъл, но и от тъканите. Вече знаехме, че определени неврони в ядрото на хипоталамуса контролират нервната система при мишки. В това проучване се фокусирахме върху тези неврони, наречени VHM SF1, и тяхната роля в ефектите на инсулина “, каза Роберто Копари, водещ автор на изследването.
Първо, учените направиха пълна оценка на действието на инсулина в различни тъкани на мишки и наблюдават значителни вариации. Мишките останаха 12 часа на светло и 12 часа на тъмно, така че чувствителността към инсулина беше по-ниска през периода на почивка. След това повториха същите измервания върху животни, чийто ген SIRT1 (ген, който регулира молекулните компоненти на вътрешния часовник на тялото) е елиминиран. В този случай животните развиват инсулинова резистентност.
Чрез промяна на времето на излагане на светлина, изследователите показаха, че генът SIRT1 играе ключова роля за действието на инсулина в мускула на гастрокнемия, но не и в други тъкани. Това показва, че невроните предават информация за цикъла светлина/тъмнина на други органи, но също така, че прекратяването на един от тези регулаторни пътища е достатъчно, за да увеличи риска от развитие на диабет.
За да се оцени по-добре ефекта на светлината върху чувствителността на тъканите към инсулин, изследователите измерват индуцираното от инсулина усвояване на глюкоза. Изглежда, че всяко смущение (като час светлина по време на почивка или два дни тъмнина) е достатъчно, за да предизвика отрицателен ефект. Излагането на силна или слаба светлина може да повлияе дълбоко на чувствителността на тъканите към инсулина и модифицирането на този механизъм, независимо колко малък е, значително разрушава метаболитната хомеостаза. Това обяснява защо някои хора, изложени на светлина в неподходящо време (хора, които работят на смени), имат по-висок риск от развитие на метаболитни заболявания, като диабет.
В момента над 450 милиона души по света имат диабет и се нуждаят от ежедневни инжекции с инсулин. Когато ендогенният инсулин не се произвежда в достатъчно количество (например при диабет тип 1), лечението е единствената възможност. Съществуват обаче рискове, като тежка хипогликемия, която може да предизвика кома и дори да причини смърт. Обикновено инсулинът, даван на пациенти, се изчислява въз основа на приема на въглехидрати.
Както показват резултатите ни, чувствителността към инсулин варира в зависимост от времето на деня и циркадния ритъм на индивидите, така че това трябва да се има предвид. По този начин пациентите могат по-добре да управляват лечението си и да елиминират рисковете.