Nasz rytm dobowy jest ważnym aspektem naszego zdrowia. kanyanat wongsa/ Shutterstock

Każdy żyjący człowiek jest kontrolowany przez wewnętrzny „zegar”, który kieruje naszym rytmem dobowym – naturalnym procesem wewnętrznym, który reguluje nasz cykl snu i czuwania w ciągu 24 godzin. Ten wewnętrzny zegar kontroluje większość procesów naszego organizmu w tym okresie, w tym cykl snu, trawienie, metabolizm, apetyt i odporność.

Poziomy światła zewnętrznego, pory posiłków i aktywność fizyczna sprawiają, że zegar biologiczny jest zsynchronizowany ze środowiskiem zewnętrznym. Każda komórka w naszym ciele ma również swój własny zegar, który pomaga w bezproblemowym działaniu tych procesów. . Na przykład zegary w poszczególnych tkankach, takich jak wątroba, działają, aby zapewnić terminowe dostarczanie energii do reszty ciała.

Ale nasz rytm dobowy może zostać zakłócony przez wiele czynników, w tym pójście spać później niż zwykle lub późne jedzenie. Chociaż sporadyczne zakłócenia nie są powodem do niepokoju, badania pokazują, że długotrwałe zakłócenia rytmu dobowego mogą powodować zły stan zdrowia. Na przykład wiele badań wykazało, że regularna praca zmianowa zwiększa ryzyko otyłości i Cukrzyca typu 2. I niestety zaburzenia rytmu dobowego staje się coraz bardziej powszechny w naszym społeczeństwie, częściowo dzięki zanieczyszczeniu światłem, hałasowi i urządzeniom elektronicznym, które mogą zwiększyć liczbę przypadków tych przewlekłych schorzeń. .

Ale dlaczego organizm jest w stanie poradzić sobie z jednorazowymi przypadkami zaburzeń rytmu dobowego – takimi jak późne spanie w weekend lub zjedzenie późnego posiłku – bez żadnych konsekwencji zdrowotnych? Nasz Ostatnia praca odpowiedź na pytanie, w jaki sposób rytm dobowy kontroluje procesy metaboliczne, aby dopasować się do naszych codziennych wzorców spożycia pokarmu, zawiera odpowiedź.

„Zegar” genu wątroby

Jednym z ważnych składników naszego zegara biologicznego jest białko zwane REVERB?. Jest to jedna z sieci białek, dzięki której nasz zegar biologiczny „tyka” w każdym narządzie ciała. Jednakże naturalna zmienność genetyczna REVERB? gen jest związane z otyłością w ludziach. Badania wykazały również, że myszy brak genu we wszystkich tkankach gromadzą tłuszcz w narządach i wokół nich – i mogą stać się bardzo otyłe, gdy zastosuje się tłustą dietę.

Chcieliśmy bliżej przyjrzeć się działaniu REVERB? w wątrobie, ponieważ wątroba ma kluczowe znaczenie dla utrzymania równowagi energetycznej, a jej funkcja jest ściśle dobowa, aby poradzić sobie z postem podczas snu. Aby to zrobić, użyliśmy nowego typu genetycznie zmodyfikowanej myszy z POGŁOS? gen usunięty tylko w wątrobie.

Ku naszemu zdziwieniu odkryliśmy, że usunięcie REVERB? ma stosunkowo niewielki wpływ. W szczególności nie zaobserwowaliśmy akumulacji tłuszczu w wątrobie, której się spodziewaliśmy, a co obserwuje się u zwierząt pozbawionych POGŁOSU? we wszystkich tkankach. Kiedy jednak zmapowaliśmy geny wątroby, które prawdopodobnie znajdowały się pod kontrolą REVERB™, znaleźliśmy tysiące – w tym geny będące głównymi regulatorami metabolizmu energii i tłuszczów.

Mieliśmy więc paradoks: regulator zegara dobowego z szerokim zakresem celów w wątrobie, ale nie był on niezbędny do prawidłowego funkcjonowania wątroby. Poruszyło to dwie ważne kwestie. Po pierwsze, że w normalnych warunkach REVERB? jest gotowy, ale nie niezbędny do regulowania metabolizmu tłuszczów. A po drugie, że wcześniejsze ustalenia łączące REVERB? do otyłości (i gromadzenia się tłuszczu w wielu narządach) może w rzeczywistości wynikać z sygnałów docierających do całego ciała.

W szczególności uważaliśmy, że jedzenie o nieoczekiwanych porach może być przyczyną otyłości. Dzieje się tak dlatego, że myszom brakuje REVERB? w całym ciele wykazywały nieregularny schemat odżywiania, zwłaszcza w czasie odpoczynku lub snu.

Aby przetestować ten pomysł, przeanalizowaliśmy, co się dzieje, gdy myszy mają REVERB? usunięte w wątrobie, podlegały zakłóceniom w harmonogramie karmienia, podobnie jak praca zmianowa zakłóca harmonogram posiłków. Tutaj odkryliśmy, że nieuporządkowane żywienie spowodowało poważną zmianę w ekspresji genów kontrolujących metabolizm tłuszczów – ale tylko wtedy, gdy REVERB? został usunięty z wątroby. Sugeruje to, że REVERB? działa łagodząco skutki zaburzeń odżywiania, jak pokazano na poniższym schemacie.

Jak REVERB? zatrzymuje „zakłócenia” rytmu dobowego

Daniel Kay, Autor pod warunkiem

W ten sposób wszystkie wewnętrzne zegary osadzone w tkankach naszego ciała służą do ochrony przed sporadycznymi zmianami zachowania (takimi jak dziwny późny posiłek). Jednakże, gdy stale robimy rzeczy, które są sprzeczne z naszym naturalnym rytmem dobowym – na przykład jedzenie do późna lub praca na nocnej zmianie – ten system ochronny jest przeciążony, co prowadzi do otyłości i cukrzycy.

Dlatego nasze badanie podkreśla znaczenie spożywania posiłków w ciągu dnia zgodnie z zegarem biologicznym. Aby nasz zegar wątrobowy tykał – i aby cały nasz rytm dobowy działał prawidłowo – ważne jest opracowanie harmonogramu posiłków, który wyraźnie oddziela okres po posiłku (zazwyczaj w ciągu dnia) i okres postu (zazwyczaj w nocy). . Jest to trudne dla pracowników zmianowych, w zależności od harmonogramu zmian, dlatego pilnie potrzebne są strategie pomocy.

O autorach

David Ray, profesor endokrynologii, University of Oxford; David Bechtold, profesor fizjologii, University of Manchesteroraz Louise Hunter, wykładowca endokrynologii i cukrzycy, University of Manchester

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki:

Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy

przez Bessela van der Kolka

Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce

przez Jamesa Nestora

Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała

przez Stevena R. Gundry'ego

Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się

autorstwa Joela Greene'a

Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony

autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a

Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić