Інсулін під впливом циркадного циклу Medlife
Мозок поєднує в собі дію інсуліну зі світлом, тому вчені взялися з’ясувати, як змінюється чутливість до інсуліну відповідно до циркадного циклу. В основі висновків лежать нейрони вентромедіального ядра гіпоталамуса, частини мозку, відповідальної за цей баланс. Ці результати повинні спонукати діабетиків розглянути найбільш підходящий час для введення інсуліну, щоб контролювати його наслідки та уникати ризику гіпоглікемії.
Порушення роботи нашого внутрішнього годинника, схоже, відіграє значну роль у спалаху метаболічних захворювань в останні десятиліття, особливо при діабеті. Здається, на дію інсуліну та цукру в крові впливає чергування день-ніч. Які механізми задіяні? Як організм синхронізує свій внутрішній годинник?
Дослідники Женевського університету провели дослідження, вивчаючи, як мозок пов’язує вплив інсуліну зі світлом. Результати були опубліковані в журналі "Клітина".
Баланс між секрецією та дією гормонів необхідний для нормальної роботи організму. Таким чином, секреція кількох гормонів, включаючи інсулін, змінюється протягом доби, і будь-яка зміна цього ритму створює схильність до метаболічних захворювань. Для синхронізації тіло розглядає два найважливіші елементи, а саме чергування світлого та темного та періодів, коли ми їмо чи ні. Дійсно, світло, яке сприймається нейронами сітківки, передається в мозок, який, у свою чергу, регулює периферичні годинники, розташовані в різних частинах тіла.
"Наша гіпотеза полягає в тому, що чутливість до інсуліну змінюється залежно від 24-годинного щоденного циклу, а також від тканин. Ми вже знали, що певні нейрони в ядрі гіпоталамуса контролюють нервову систему у мишей. У цьому дослідженні ми зосередили увагу на цих нейронах, які називаються VHM SF1, та їх ролі у впливі інсуліну ", - говорить Роберто Коппарі, провідний автор дослідження.
Спочатку вчені провели комплексну оцінку дії інсуліну в різних тканинах мишей і спостерігали значні зміни. Миші перебували 12 годин на світлі та 12 годин у темряві, тому чутливість до інсуліну була нижчою у період відпочинку. Потім вони повторили ті самі вимірювання на тваринах, у яких ген SIRT1 (ген, який регулює молекулярні компоненти внутрішніх годинників організму) був ліквідований. У цьому випадку у тварин розвинулася резистентність до інсуліну.
Змінюючи час впливу світла, вчені показали, що ген SIRT1 відіграє ключову роль у дії інсуліну на шлунково-м’язовий м’яз, але не в інших тканинах. Це демонструє, що нейрони передають інформацію про цикл світла/темряви іншим органам, але також і те, що припинення одного з цих регуляторних шляхів є достатнім для збільшення ризику розвитку діабету.
Щоб краще оцінити вплив світла на чутливість тканин до інсуліну, дослідники вимірювали інсуліновий поглинання глюкози. Здається, що будь-яких порушень (наприклад, години світла під час відпочинку або двох днів темряви) достатньо, щоб викликати негативний ефект. Вплив сильного або низького освітлення може глибоко вплинути на чутливість тканин до інсуліну, і модифікація цього механізму, яким би малим він не був, суттєво руйнує метаболічний гомеостаз. Це пояснює, чому деякі люди, які потрапляють на світло у невідповідний час (люди, які працюють у змінні режими), мають вищий ризик розвитку метаболічних захворювань, таких як діабет.
В даний час понад 450 мільйонів людей у всьому світі страждають на діабет і потребують щоденних ін'єкцій інсуліну. Коли ендогенний інсулін не виробляється у достатній кількості (наприклад, при цукровому діабеті 1 типу), лікування є єдиним варіантом. Однак існують такі ризики, як важка гіпоглікемія, яка може спричинити кому і навіть спричинити смерть. Зазвичай інсулін, що вводиться пацієнтам, розраховується на основі споживання вуглеводів.
Як показують наші результати, чутливість до інсуліну змінюється залежно від часу доби та циркадного ритму людей, тому це слід враховувати. Таким чином, пацієнти можуть краще управляти своїм лікуванням та усувати ризики.