Затлъстяването изхвърля хормоните от синхрон
Хората са създания на навика: ставане, хранене, работа, спорт, спане - много в живота следва една закономерност. Всъщност нарушенията в нашия 24-часов ритъм оказват влияние върху метаболизма ни. Изследователи, водени от Центъра на Хелмхолц в Мюнхен, сега са изследвали как диетата влияе върху хормоналния ни баланс и по този начин и върху вътрешния ни часовник.
Мюнхен - Всяка клетка в човешкото тяло се задвижва от вътрешен часовник, който следва циркадния ритъм от 24 часа. Той протича синхронно с естествения цикъл на деня и нощта, главно контролиран от слънчевата светлина, но и от социалните навици. В здрава система надбъбречната жлеза произвежда глюкокортикоидни хормони на стреса всяка сутрин. Високите нива на глюкокортикоиди, преди да се събудите, карат тялото да използва мастни киселини и захари за енергийни източници. Това ни улеснява да започнем деня.
Ако собственият циркаден ритъм на тялото е нарушен, напр. Работата на смени или изоставането с реактивни двигатели може да доведе до сериозни метаболитни нарушения, като затлъстяване, диабет тип 2 или мастно чернодробно заболяване в дългосрочен план. Същото заплашва с промени в нивото на глюкокортикоидите, напр. чрез синдром на Кушинг или дългосрочно клинично лечение.
Изследователски екип, ръководен от проф. Хенриета Уленхаут от Helmholtz Zentrum München и Германския център за изследване на диабета (DZD), си е поставил за цел да разбере влиянието на тези хормони върху вътрешния ни часовник и тяхната роля в ежедневните метаболитни цикли.
Метаболитен анализ на миши модел
За да изследва метаболитните функции на глюкокортикоидите в черния дроб, екипът на Uhlenhaut характеризира активността на глюкокортикоидния рецептор. На всеки четири часа, денем и нощем, те анализираха черния дроб на мишките. Мишките са били хранени с редовни или с високо съдържание на мазнини. Използвайки методи от геномиката, протеомиката и биоинформатиката, екипът получи представа кога и къде глюкокортикоидният рецептор разгръща метаболитния си ефект.
Изследователите анализираха ефектите от ежедневните колебания в освобождаването на глюкокортикоиди през 24-часовия цикъл на чернодробния метаболизъм. Те илюстрираха как глюкокортикоидите регулират метаболизма по различен начин чрез зависима от времето връзка с генома: от една страна, на гладно (когато мишките спят) и, от друга страна, когато ядат (когато са активни).
Хормонални ефекти на всеки 24 часа
„Ако разберем как глюкокортикоидите контролират 24-часовите цикли на генната активност в черния дроб и по този начин нивата на захар и мазнини в кръвта, ще придобием нови прозрения за„ хрономедицина “и развитието на метаболитни заболявания“, казва Уленхаут, ръководител на изследването. Изследването разкрива нова връзка между начина на живот, хормоните и физиологията на молекулярно ниво. „Това показва, че хората със затлъстяване могат да реагират по различен начин на ежедневното освобождаване на хормони.“ Ефектът на медицинските глюкокортикоидни препарати също може да бъде различен при тези пациенти. Следователно взаимодействията между хормоните и храненето са основата за развитието на бъдещи терапии.
Дебелите мишки реагират по различен начин на лекарствата
Изследването също така показва как по-голямата част от ритмичната генна активност се контролира от глюкокортикоиди. Ако този контрол се загуби (при така наречените нокаутиращи мишки), това се отразява на нивата на захар и мазнини в кръвта. По този начин изследователите обясняват как черният дроб контролира нивата на захар и мазнини в кръвта по различен начин през деня и през нощта.
Тъй като глюкокортикоидният рецептор често се използва в имунотерапията, екипът след това изследва неговите геномни ефекти след инжектиране на активната съставка дексаметазон, синтетичен глюкокортикоид, който също активира този рецептор. „С този експеримент открихме, че лекарственият отговор при затлъстели мишки се различава от този при слаби мишки. Това ни позволи за първи път да покажем, че диетата може да промени хормоналните и лекарствените реакции на метаболизма “, обяснява д-р. Fabiana Quagliarini от работната група на Uhlenhaut.