Uuring seob ööpäevase rütmi häireid rasvumise ja diabeediga

Ajakirjas Journal of Clinical Investigation avaldatud uues uuringus vaadeldi tõendeid ööpäevase rütmi häirete, ainevahetusliku tervise ja ööpäevase lokomotoorse väljundi (kella) tsükli geenide kohta.

Igapäevased eluviisid on seotud keskkonnaga, mis viib ööpäevaste rütmide arenguni. Sellised märgid nagu temperatuur, päikesevalgus, toit ja heli, mida nimetatakse "zeitgeberiteks", kohandavad ööpäevaseid rütme välistingimustega. Üha rohkem tõendeid seob ööpäevaseid häireid ehk zeitgebereid ebasoodsate inimtulemustega. Puudub põhjalik ülevaade metaboolse tervise ja ööpäevase geeniekspressiooni vahelisest seosest. See uuring võttis kokku ja võrdles loommudelite tõendeid epidemioloogiliste andmetega, et parandada arusaamist ööpäevaste häirete ja kellageeniekspressiooni panusest ainevahetuslike tervisega seotud patoloogiatesse.

Tsirkadiaanrütmid loommudelites

Loomade ööpäevase rütmi geneetilised tegurid avastati esmakordselt puuviljakärbse Drosophila melanogaster puhul, mis näitas, et perioodi geen (per) ja valk (PER) olid ööpäevase rütmi jaoks olulised. Edasised uuringud kinnitasid neid tulemusi ja tuvastasid täiendavaid kella geene, näiteks aju ja lihaste ARNT-like 1 (BMAL1), krüptokroom (CRY) ja PER ortoloogid (PER1–PER3).

Muteerunud kellageenidega hiirtel ilmnesid muutunud söögiajad ja nad tarbisid rohkem kaloreid, mis viis metaboolse sündroomi ja rasvumiseni, samuti vähenenud aktiivsuse rütmini. Sarnaseid metaboolseid muutusi on täheldatud ka teistes hiiremudelites, millel on mutatsioonid molekulaarse kella komponentides.

Glükoosi homöostaas ja geeniekspressioon

Glükoosi homöostaasi reguleerivad spetsiifilised geenisignalisatsiooni mehhanismid, mida kontrollivad teatud CCG-d. Uuring näitas, et hiirtel, kelle pankrease β-rakkudes oli normaalne BMAL1 ekspressioon, seondusid BMAL1/CLOCK dimeerid regulatiivsete saitidega, mis viis maksarakkudest erinevate sihtmärkide transkriptsioonini. Häiritud BMAL1 ekspressiooniga hiirtel tekkis glükoositalumatus.

Epidemioloogilised ja populatsiooniuuringud

Öövahetuses töötajate epidemioloogiliste analüüside esialgsed tõendid viitavad sellele, et ööpäevase rütmi häirimine muudab ainevahetuslikku tervist. Õdede tervise uuring märkis, et öövahetuses töötanud osalejatel oli suurem kalorite tarbimine, lühenenud uneaeg ja suurem tõenäosus rasvunud olla.

CCG geeniekspressioon ja ööpäevane häire

18 õe uuringus leiti, et vahetustega töötajatel oli perifeerse vere mononukleaarsetes rakkudes vähem rütmilisi geene kui päevases vahetuses töötavatel. Teises 60 õe uuringus leiti peaaegu kõigi CCG-de erinev ekspressioon. Eraldi uuringus allutati 22 osalejale 28-tunnise päeva sunddesünkroniseerimine, mille käigus nihutati une algust igal ööl neli tundi.

Ainevahetuspatoloogia ja CCG geenid

CCG ekspressiooni ja metaboolse tervise vahel võib olla kahesuunaline seos, kuna metaboolse tervise halvenemine võib muuta CCG ekspressiooni koespetsiifiliselt. Ühes uuringus, milles osales 28 rasvunud ja 21 kõhna diabeedita naist, täheldati erinevate CCG ekspressiooni muutusi rasvunud inimestel.

Kokkuvõte

Üha rohkem tõendeid seob kellageenide aktiivsust patoloogiliste ainevahetustulemustega. Ööpäevarütmi häirijate mõju sõltub kokkupuute kestusest ja kvaliteedist. Pikad vahetustega tööperioodid võivad takistada siseorganite normaalsete rütmide taastumist. Tõendusbaasi süvendamiseks ja nende seoste paremaks mõistmiseks on vaja täiendavaid uuringuid.