Obezita vyhadzuje hormóny zo synchronizácie
Ľudia sú tvormi zvyku: vstávanie, stravovanie, práca, športovanie, spánok - veľa v živote nasleduje podľa pravidelnosti. Poruchy v našom 24-hodinovom rytme majú v skutočnosti vplyv na náš metabolizmus. Vedci pod vedením Helmholtzovho centra v Mníchove teraz skúmali, ako strava ovplyvňuje našu hormonálnu rovnováhu, a teda aj naše vnútorné hodiny.
Mníchov - Každá bunka v ľudskom tele je poháňaná vnútornými hodinami, ktoré sledujú denný rytmus 24 hodín. Prebieha synchrónne s prirodzeným cyklom dňa a noci, riadeným hlavne slnečným žiarením, ale aj sociálnymi návykmi. V zdravom systéme produkuje nadoblička každé ráno glukokortikoidové stresové hormóny. Vysoké hladiny glukokortikoidov pred prebudením spôsobujú, že telo využíva ako zdroje energie mastné kyseliny a cukry. To nám uľahčuje začať deň.
Ak je narušený vlastný cirkadiánny rytmus tela, napríklad prácou na smeny alebo oneskorením, môže to z dlhodobého hľadiska viesť k závažným metabolickým dysreguláciám, ako je obezita, cukrovka typu 2 alebo tukové ochorenia pečene. To isté hrozí zmenami v hladine glukokortikoidov, napr. V dôsledku Cushingovho syndrómu alebo dlhodobej klinickej liečby.
Tím výskumníkov pod vedením profesorky Henriette Uhlenhautovej z Helmholtz Zentrum München a Nemeckého centra pre výskum cukrovky (DZD) si dal za cieľ porozumieť vplyvu týchto hormónov na naše vnútorné hodiny a ich úlohe v denných metabolických cykloch.
Metabolická analýza na modeli myši
Za účelom štúdia metabolických funkcií glukokortikoidov v pečeni charakterizoval Uhlenhautov tím aktivitu glukokortikoidového receptora. Každé štyri hodiny, vo dne v noci, analyzovali pečeň myší. Myši boli kŕmené buď pravidelnou stravou alebo stravou s vysokým obsahom tukov. Pomocou metód z genomiky, proteomiky a bioinformatiky získal tím predstavu o tom, kedy a kde glukokortikoidový receptor rozvinie svoj metabolický účinok.
Vedci analyzovali účinky denných výkyvov uvoľňovania glukokortikoidov v priebehu 24-hodinového cyklu metabolizmu pečene. Ilustrovali, ako glukokortikoidy regulujú metabolizmus odlišne prostredníctvom časovo závislej väzby na genóm: na jednej strane pri hladovaní (keď myši spia) a na druhej strane pri jedle (keď sú aktívne).
Hormonálne účinky každých 24 hodín
„Ak pochopíme, ako glukokortikoidy riadia 24-hodinové cykly génovej aktivity v pečeni, a teda hladinu cukru a tukov v krvi, získame nový pohľad na„ chronomedicínu “a vývoj metabolických chorôb,“ hovorí vedúci štúdie Uhlenhaut. Štúdia odhalila nový vzťah medzi životným štýlom, hormónmi a fyziológiou na molekulárnej úrovni. „To naznačuje, že obézni ľudia môžu reagovať inak na denné uvoľňovanie hormónov.“ Účinok lekárskych glukokortikoidových prípravkov mohol byť u týchto pacientov tiež odlišný. Interakcie medzi hormónmi a výživou preto tvoria základ pre vývoj budúcich terapií.
Tučné myši reagujú na lieky odlišne
Štúdia tiež ukazuje, ako je väčšina aktivity rytmických génov kontrolovaná glukokortikoidmi. Ak sa táto kontrola stratí (u takzvaných knockoutovaných myší), ovplyvňuje to hladinu cukru a tukov v krvi. Vedci tak vysvetľujú, ako pečeň kontroluje hladinu cukru a tukov v krvi inak cez deň a v noci.
Pretože sa glukokortikoidový receptor často používa v imunoterapii, tím potom skúmal jeho genomické účinky po injekcii účinnej látky dexametazón, syntetického glukokortikoidu, ktorý tento receptor tiež aktivuje. "Týmto experimentom sme zistili, že odpoveď na liek sa u obéznych myší líši od odpovede u chudých myší." To nám umožnilo prvýkrát ukázať, že strava môže zmeniť hormonálne a liekové reakcie metabolizmu, “vysvetľuje Dr. Fabiana Quagliarini z pracovnej skupiny Uhlenhaut.