A ritmus megzavarása: A diéta okozta elhízás rontja a napi ritmust az anyagcsere szövetekben

A cirkadián ritmusok elengedhetetlen folyamatok, amelyek koordinálják az alapvető organizmus funkciók időzítését molekuláris, sejtes és viselkedési szinten. Az oszcillációkat a mag molekuláris órája generálja, amely transzkripciós aktivátorokból (például Bmal1 és Clock) és represszorokból (például Period géncsalád) áll. Ezek az aktivátorok sokféle központi és perifériás szövetben vannak jelen, beleértve a májat (1) és a zsírszövetet (2). A magóra oszcillációi ezután szabályozzák más gének, például az inzulintermelésben részt vevők génjeinek ritmikus expresszióját (3), amelyek viszont hozzájárulnak az inzulinszekréció fiziológiai ritmusához (4), valamint a glükóz és leptin szintjéhez (5, 6). Normál körülmények között ezeket a ritmusokat a fény-expozíció és az etetési viselkedés 24 órás ciklusai vonják be. Azonban egyre több irodalom kezdi összekapcsolni a cirkadián eltéréseket az emberi betegségekkel, beleértve az anyagcsere és a szív- és érrendszeri diszfunkciókat.

ritmus

Az elhízásról ismert, hogy fiziológiai változásokat vált ki a glükoneogenezis, a leptin szekréció és a vérnyomás mértékében, és növeli a szív előfordulásának kockázatát. Ebben a számban Prasai et al. (15) megvizsgálja, hogy az étrend okozta elhízás hogyan befolyásolja a cirkadián óraműködést a májban, a zsírban és a szív- és érrendszeri szövetekben. Annak ellenére, hogy az óragének és a downstream effektorok zsírszövetben történő kifejeződésében a napi ritmus tompulását mutatják be, továbbra is rejtély marad az a tág mechanizmus, hogy a cirkadián óramű a metabolikus szindrómában példaként bemutatott diszfunkciót eredményezi-e.

Az új jelentés további megfigyeléseket kínál a szövetspecifikus változásokról az elhízás hátterében, ahol nincsenek jelentettek napi ritmusok. Megállapítják, hogy a gyulladás indikátorai, például az F4–80 makrofág marker, a C3 komplement és az α tumor nekrózis faktor felülszabályozásra kerültek az elhízott zsírszövetben, míg a vaszkuláris gyulladásos marker vaszkuláris sejt adhéziós molekula-1 az elhízott aortákban. Ezenkívül az elhízott májban az inzulin jelátviteli utak érintettek voltak, a zsírszövetben azonban nem (1. ábra).

A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a cirkadián ritmus elvesztésének hatása az elhízásban különösen nyilvánvaló a zsírszövetben, és hogy az ebben a szövetben megfigyelt gyulladás közös mechanizmusokra utalhat e két folyamat között. Prasai és mtsai. azt is sugallják, hogy a kardiovaszkuláris szövetek jobban ellenállhatnak az óra diszfunkciójának az elhízás hátterében, és hogy ezeknek a szöveteknek szükségük lehet az óra megszakításának tartós kitettségére, mielőtt a károsodott ritmusokat megjelenítenék. A zsír- és májszövet közötti különbség az óra ritmusának elvesztésében és a megfigyelt inzulinrezisztenciában arra utal, hogy divergens mechanizmusok működhetnek a metabolikus diszfunkció patogenezisében. Az olyan jelenségek, mint az elhízott egerek zsírszövetében a gyulladás és az óra gén diszfunkciójának egybeesése, továbbra is rejtélyesek. Kérdéseket vetnek fel a zsír- és májórák károsodásának divergenciája mögött meghúzódó mechanizmusról, valamint a szövetspecifikus óraműködési zavarok hozzájárulásáról az étrend okozta elhízás és más metabolikus szindrómák patológiájában is.

Mindazonáltal a fiziológiai ritmus változásainak vizsgálatával az elhízás hátterében a szerzők megállapításai új és fontos vizsgálati lehetőségeket emelnek ki az egészség, a betegségek és a cirkadián rendszer kölcsönhatásaira vonatkozóan: Milyen hosszú távú következményei vannak a ritmuszavarnak a anyagcsere szövetek? Megfordítja vagy enyhíti a ritmusok helyreállítása az elhízás vagy a cukorbetegség hatásait? A napi ritmuson alapuló beavatkozások működhetnek-e a metabolikus szindróma kockázatának kitett emberi populációkban?

Ahogy az elhízás szintje emelkedik a fejlett országokban, és a globális társadalom növekvő életigénye - váltott munka, távolsági utazás és szociális jet-lag (16) - nyomást gyakorol a rendszeres napi ritmusok fenntartására, az anyagcsere szabályozatlanságára és a a ritmuszavar megterhelővé válik az egészségügyi ellátórendszer számára. A jövőbeni kutatások fontos célkitűzése kell, hogy legyen az anyagcsere-diszfunkció károsíthatja az órát, és hogy az óra megzavarása miként teheti testet hajlamosabbá a betegségekre.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

A cikk szempontjából lényeges összeférhetetlenségről nem számoltak be.

Lábjegyzetek

Lásd a kísérő eredeti cikket. 1981.