Synchronizacja zegara biologicznego sposobem na otyłość i cukrzycę?

Bridget M. Kuehn. Resetting the Circadian Clock Might Boost Metabolic Health. JAMA. 2017;317(13):1303-1305

W ostatnich dwóch dekadach badacze zdobyli wiedzę na temat zegara biologicznego regulującego u ludzi procesy fizjologiczne. Obecnie nadszedł czas na badania kliniczne analizujące, jak niekorzystne wzorce snu i spożywania posiłków mogą desynchronizować zegar biologiczny i przyczyniać się do zaburzeń metabolicznych,  a także czy można wpływać na te procesy.

Nadrzędny zegar biologiczny znajduje się w jądrach nadskrzyżowaniowych przedniej części podwzgórza. Odpowiada za regulację dobowych rytmów fizjologicznych, biochemicznych i behawioralnych.

W zależności od ilości światła odbieranego przez siatkówkę dochodzi do zmiany ekspresji genów rytmu okołodobowego w podwzgórzu i w konsekwencji uwalniania hormonów (kortyzol, melatonina) i zmian ekspresji tysięcy genów w całym organizmie, w tym odpowiedzialnych za metabolizm.

Ostatnio odkryto, że także obwodowe organy i tkanki, zwłaszcza te związane z metabolizmem glukozy (wątroba, mięśnie, tkanka tłuszczowa, komórki beta, jelito), posiadają zegary biologiczne. Sygnałem dla nich nie jest światło, ale przyjmowane posiłki.

Ewolucyjnie, oba mechanizmy były skoordynowane. Ich desynchronizacja, np. przy  zaburzonym śnie lub  spożywaniu posiłków późną porą, prowadzi do zaburzeń metabolicznych, co potwierdzono w badaniach na zwierzętach.

U ludzi zaobserwowano, że mutacje  genów zegara biologicznego wiążą się z  do otyłością i cukrzycą. Także praca zmianowa zwiększa ryzyko zaburzeń metabolicznych. Sama niedostateczna ilość snu na niekorzystny wpływ na metabolizm glukozy.

Z klinicznego punktu widzenia problemem może być zebranie i analiza odpowiednich informacji od pacjentów. Toczy się  badanie z użyciem aplikacji na smartfony (myCircadianClock) śledzącej sen, posiłki i aktywność fizyczną docelowo u 10 tysięcy osób.

Wstępne wyniki wskazują, że u połowy uczestników okres spożywania posiłków w ciągu doby przekraczał 15 godzin a jedna trzecia kalorii była przyjmowana po godzinie 18. Badani, którzy ograniczyli ten okres do 10-12 godzin, w ciągu 16 tygodni stracili średnio 7 funtów, spożywali mniej przekąsek i produktów słodkich i zgłaszali poprawę snu.

Badacze planują stworzenie na podstawie aplikacji indywidualnych „raportów stylu życia” jako podstawy do dyskusji lekarza z pacjentem.

Naukowa weryfikacja interwencji związanych z rytmami okołodobowymi wymaga jeszcze wielu badań. Już dzisiaj można jednak stwierdzić, że unikanie jedzenia w późnych godzinach, po głównym wieczornym posiłku, jest korzystne.

Lekarze powinni także pytać pacjentów o sen. Zalecenie optymalizacji snu może mieć w praktyce nawet większe korzyści niż zachęta do wysiłku fizycznego czy restrykcje dietetyczne, ponieważ   jest to łatwiejsze do osiągnięta.

Opracowano na podstawie: JAMA, 4 kwietnia 2017

Marcin Kargul