Synchronizacja zegara wewnętrznego z cukrzycą, otyłość, nowe badanie

CZWARTEK, 21 lutego 2013 r. Przerwanie zegara biologicznego u myszy spowodowało, że zwierzęta stały się odporne na insulinę i zyskały tkankę tłuszczową, zgodnie z nowym badaniem przeprowadzonym przez naukowcy z Uniwersytetu Vanderbilt w Nashville. Odkrycia dodają coraz więcej dowodów na zwierzętach i ludziach, że zaburzenia w naturalnych cyklach czuwania i snu organizmu mogą zwiększać ryzyko otyłości i cukrzycy typu 2.

Aby lepiej zrozumieć konsekwencje zdrowotne zaburzeń w rytmie dobowym, w zasadzie, cykle snu i obudzeń - naukowcy porównali aktywność insuliny i wagę u normalnych myszy i myszy wyhodowanych z defektem genetycznym, który wyłącza ich wewnętrzny zegar. "Większość badań nad działaniem insuliny u myszy jest wykonywana w ciągu dnia, okres nieaktywności myszy. Ale chcieliśmy sprawdzić, czy istnieje zegar biologiczny, który je reguluje ", mówi dr Carl Johnson, starszy autor badania.

U normalnych myszy naukowcy zaobserwowali cykliczne zmiany aktywności insuliny w ciągu dnia, sugerując że biologiczne rytmy rzeczywiście odgrywają rolę w regulacji insuliny. Myszy wykazywały dobrą kontrolę insuliny podczas aktywnych godzin czuwania, ale stały się bardziej oporne na insulinę przez krótki czas w środku dnia, kiedy nocne zwierzęta zwykle śpią.

W przeciwieństwie do myszy kontrolnych, grupa z wadliwymi zegarami wewnętrznymi nie wykazują tego samego rytmu dobowego w funkcji insuliny. Zamiast tego utknęli w "trybie oporności na insulinę" przez cały okres 24 godzin, mówi dr Johnson. Insulina jest hormonem regulującym poziom cukru we krwi, a insulinooporność występuje, gdy organizm nie jest już skuteczny w obniżaniu poziomu cukru we krwi w odpowiedzi na insulinę. Insulinooporność jest cechą charakterystyczną cukrzycy typu 2.

W badaniu Vanderbilt, opublikowanym dzisiaj w Internecie w czasopiśmie Current Biology , zbadano także długoterminowe skutki przerwania wewnętrznych sygnałów zwierzęcych. Gdy dwie grupy myszy karmiono dietą wysokotłuszczową przez dwa miesiące, obie uzyskały podobne ilości masy, ale myszy z wadliwymi zegarami były mniej aktywne i miały więcej tłuszczu w ciele niż normalne myszy.

Aby potwierdzić ich naukowcy zastosowali drugą metodę, aby zastąpić zegary biologiczne zwierząt, tym razem poprzez wystawienie grupy normalnych myszy na działanie stałego światła. Rezultat był taki sam: myszy żyjące w ciągłym świetle dnia zyskały więcej ucztowania tłuszczowego na karmach o wysokiej zawartości tłuszczu niż te, które spędzały pół dnia w ciemności, co naśladuje zwykły cykl dzień-noc. Zmiana składu ciała dodaje się do wcześniejszych badań wskazujących na zaburzenia rytmu dobowego w rozwoju otyłości.

Deprywacja w wyniku pracy i snu zakłóca działanie zegara biologicznego

Podczas gdy naukowcy Vanderbilt stosowali model zwierzęcy, badania na ludziach wykazały również, że przerwy w normalnych cyklach snu i czuwania upośledzają kontrolę cukru we krwi, aktywność insulinową i inne funkcje metaboliczne zaangażowane w rozwój chorób związanych z otyłością. Odkrycia te mogą być szczególnie istotne dla osób, które nie przestrzegają normalnych harmonogramów, takich jak pracownicy zmianowi i często podróżujący, którzy regularnie doświadczają jet lag.

Badania pokazują, że osoby pracujące w systemie zmianowym lub pracujące w nocy, które często śpią w ciągu dnia, wbrew harmonogramowi pracy , są bardziej narażeni na otyłość i rozwijają cukrzycę typu 2. "To nie jest niespodzianka, że ​​pracownicy zmianowi doświadczają więcej problemów zdrowotnych" - mówi Johnson. "Praca zmianowa wydaje się być bardzo uciążliwa."

Wielu pracowników zmianowych, podobnie jak pielęgniarki, również nie pracuje zgodnie z ustalonymi harmonogramami, uniemożliwiając utrzymanie regularnej rutyny. Mogą spędzić kilka kolejnych dni, pracując przez całą noc, a po nich kilka dni wolnych. "To odpowiednik latania tam iz powrotem między Chinami i Chinami dwa razy w tygodniu", wyjaśnia Johnson.

Podobnie badania pokazują, że ludzie, którzy nie mają odpowiedniego snu, są bardziej narażeni na przyrost masy ciała, zespół metaboliczny i cukrzycę typu 2. Związanie może być spowodowane częściowo przerwami w wewnętrznym rytmie organizmu, a następnie skutkami regulacji cukru we krwi i metabolizmu.

"Kiedy zakłócasz zegar, zakłócasz sen, a kiedy zakłócasz sen, bardzo często zakłócasz zegar. Bardzo trudno wpłynąć na jedno bez wpływu na drugie. Najwyraźniej potrzebujemy snu, ale ważna jest również pora snu "- mówi Johnson.

Dr Orfeu Buxton, neurolog z Brigham i Women's Hospital, bada wpływ na zdrowie zaburzeń okołodobowych i niedoborów snu u ludzi. W raporcie opublikowanym w zeszłym roku w czasopiśmie Science Translational Medicine , jego zespół badawczy zaobserwował, że umieszczanie zdrowych mężczyzn i kobiet w nieregularnym i krótkim harmonogramie snu (mniej niż 6 godzin dziennie) przez dłuższy okres czasu spowodowało zwiększenie stężenia cukru we krwi po posiłkach z powodu złego wydzielania insuliny. "Widzieliśmy, że w ciągu trzech tygodni rozwija się stan przedcukrzycowy u osób poddanych zaburzeniom okołodobowym" - mówi dr Buxton. Naukowcy odkryli również, że metabolizm spoczynkowy uczestników spadł o około 150 kalorii dziennie, co może odpowiadać przyrostowi masy ciała o 10 lub 12 funtów w ciągu roku. "Jest to ryzyko cukrzycy i ryzyko otyłości" - mówi Buxton.

Synchronizacja z rytmem okołobokowym

Nasz nowoczesny styl życia i środowisko są sprzeczne z naszym wewnętrznym zegarem, mówi Johnson. Używanie sztucznego światła w domach i miejscach pracy pozwala ludziom przedłużyć ich aktywny okres do późnej nocy, kiedy nie powinni być czujni. Ponadto, gdy ludzie pracują w pomieszczeniu w ciągu dnia, widzą tylko około jednej dziesiątej światła, które przyjęliby spędzając ten czas na słońcu.

To, co Buxton nazywa naszym "uzależniającym zachowaniem mediów", także zakłóca nasz codzienny rytm . Ludzie zbyt późno oglądają telewizję i surfują po Internecie, by następnego ranka stawić czoła wczesnemu alarmowi. "Są to prawdopodobnie niezdrowe zachowania w dłuższej perspektywie", mówi Buxton.

Możesz nie mieć pełnej kontroli nad swoim harmonogramem, ale są kroki, które możesz podjąć, aby poprawić jakość życia i zmniejszyć ryzyko dla zdrowia. Johnson doradza osobom pracującym w nocy, aby utrzymywały jak najbardziej rutynową rutynę. Staraj się iść spać i obudzić się o tej samej porze każdego dnia. Staraj się zachować dokładną odwrotność harmonogramu dziennego pracownika, uzyskując dużo światła w godzinach czuwania i czyniąc sypialnię tak ciemną, jak to tylko możliwe podczas snu.

Każdy może skorzystać ze zdrowszego trybu snu. Eksperci zalecają chodzenie spać o tej samej porze każdego dnia, także w weekendy, i spędzanie godziny lub dwóch przed snem, robiąc coś spokojnego, aby pomóc ślizgać się w trybie spoczynku. "Nie jesteśmy komputerami, nie możemy po prostu się wyłączyć", mówi Buxton. Oczywiście równie ważne jest, aby mieć wystarczająco dużo snu. Możliwość budzenia się bez potrzeby budzika jest dobrym wskaźnikiem, że dostajesz odpowiedni odpoczynek, oferuje Buxton.

Ćwiczenie innych zdrowych nawyków związanych ze stylem życia ułatwia trzymanie się normalnej rutyny snu. Dobry sen, zrównoważona dieta i ćwiczenia, które Buxton określa jako trzy filary zdrowia, idą w parze. "Kiedy ktoś zaczyna iść, trudno jest go przywrócić na właściwe miejsce."