Jedzeniem można wpływać na zegar biologiczny

O wynikach ich badań czytamy na łamach najnowszego wydania czasopisma „Cell Reports”. Zegar biologiczny, zwany inaczej zegarem dobowym lub wewnętrznym, odgrywa ważną rolę w synchronizowaniu procesów życiowych organizmów z cyklicznie powtarzającymi się zmianami w środowisku zewnętrznym. Reguluje więc takie procesy, jak wzrost i rozwój, aktywność, sen czy odżywianie się.

Zegar steruje ekspresją naszych genów, powodując, że szczyt aktywności niektórych z nich przypada na poranki, innych na godziny wieczorne, jeszcze innych na noc. Pozwala to na dostosowanie się organizmów, w tym ludzi, do pór dnia wyznaczanych czasem pełnego obrotu Ziemi.

„Przewlekłe rozsynchronizowanie rytmów fizjologicznych i środowiskowych nie tylko zmniejsza wydajność fizjologiczną ludzi, ale również niesie ze sobą znaczące ryzyko wystąpienia różnych chorób, np.: cukrzycy, chorób układu krążenia, zaburzeń snu oraz nowotworów” - mówi dr Makoto Akashi z Yamaguchi University w Japonii.

Od pewnego czasu naukowcy wiedzą, że zegar biologiczny sterowany jest przez dwa główne mechanizmy: zależny od dostępności światła oraz zależny od spożywanych pokarmów. O ile pierwszy z nich został już dość dobrze poznany, o drugim nadal wiadomo niewiele, a badania nad nim dopiero się rozpoczynają.

Jednym z pionierów tych badań jest właśnie dr Akashi. Dzięki doświadczeniom prowadzonym na myszach oraz na liniach komórkowych zespół dr. Akashi odkrył, że insulina, hormon trzustki wydzielany w odpowiedzi na poposiłkowe zwiększenie stężenia glukozy we krwi, może być zaangażowana w resetowanie zegara biologicznego.

„Regulacja faz zegara przy udziale insuliny pozwala zsynchronizować pory posiłków z funkcjami tkanek uczestniczących w procesie trawienia, co prowadzi do skuteczniejszego przetwarzania pokarmu i jego wchłaniania - mówi dr Akashi. - Krótko mówiąc, insulina pomaga w synchronizacji zegara żołądka z porami posiłków”.

Badanie dostarcza także innych informacji na temat regulacji zegara okołodobowego poprzez zmiany w diecie. „Ustaliliśmy na przykład, że na tzw. jet lag (czyli zmęczenie spowodowane różnicą strefy czasowej, odczuwane po długiej podróży) obiad powinno się wzbogacić o składniki stymulujące wydzielanie insuliny, co pomoże przesunąć fazy zegara biologicznego. Natomiast ze śniadaniami powinno być zupełnie na odwrót” - tłumaczy dr Akashi.

Jak dodaje, otrzymane wyniki sugerują również, że dostrajanie zegara poprzez manipulacje dietą może nie zadziałać u osób z insulinoopornością - charakterystyczną cechą pacjentów z cukrzycą typu 2. Ponadto należy dokładnie przebadać, czy i jakie skutki uboczne związane z rytmem okołodobowym może mieć leczenie insuliną.

kap/ mrt/