Διατροφή, ρολόι σώματος, ορμόνες και μεταβολισμός: Ποιος είναι ο σύνδεσμος;
Χρησιμοποιώντας ποντίκια, οι επιστήμονες αποκάλυψαν για πρώτη φορά πώς οι ορμόνες του στρες ελέγχουν τα επίπεδα λίπους και σακχάρου σε έναν 24ωρο κύκλο. Επιπλέον, έχουν δείξει ότι μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε θερμίδες μπορεί να αλλάξει την ευαισθησία στο χρόνο των μεταβολικών κύκλων.
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές από τον Helmholtz Zentrum München και το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Διαβήτη (DZD), επίσης στο Μόναχο της Γερμανίας, βοηθά στην εξήγηση της ρυθμικής φύσης των ορμονών του στρες, των οποίων τα επίπεδα αυξάνονται πριν ξυπνήσουν και τρέφονται και υποχωρούν κατά τον ύπνο και νηστεία.
Τα ευρήματα διευκρινίζουν επίσης πώς αυτός ο ορμονικός κύκλος συνδέεται με την καθημερινή ρουτίνα που ακολουθεί το συκώτι στην αποθήκευση και απελευθέρωση ζάχαρης και λίπους.
Πρόσφατο Μοριακό κύτταρο Το έγγραφο περιγράφει πώς οι ερευνητές πραγματοποίησαν αυτές τις ανακαλύψεις διερευνώντας τη δραστηριότητα των γλυκοκορτικοειδών στα συκώτια των ποντικών.
Επειδή ο γλυκοκορτικοειδής υποδοχέας είναι επίσης στόχος των αντιφλεγμονωδών συνθετικών στεροειδών, τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα γλυκοκορτικοειδή φάρμακα θα μπορούσαν να έχουν διαφορετικά αποτελέσματα σε άτομα με και χωρίς παχυσαρκία.
Οι ορμόνες του στρες κορυφώνονται και μειώνονται
Τα επινεφρίδια απελευθερώνουν γλυκοκορτικοειδείς ορμόνες το πρωί υπό τον έλεγχο σημάτων που σχετίζονται με το ρολόι από τον εγκέφαλο.
Το βιολογικό ρολόι που βρίσκεται σε κάθε κύτταρο του σώματος βοηθά στη ρύθμιση του καθημερινού χρόνου απελευθέρωσης ορμονών. Οι παράγοντες του ήλιου και του τρόπου ζωής συμβάλλουν στη διατήρηση του βιολογικού ρολογιού σε συγχρονισμό.
Οι αδένες απελευθερώνουν επίσης τις ορμόνες ως απόκριση στο στρες, γι 'αυτό ονομάζονται επίσης ορμόνες του στρες.
Οι ορμόνες του στρες φτάνουν στο αποκορύφωμά τους πριν ξυπνήσουν, βοηθώντας το σώμα να προετοιμαστεί για τις δραστηριότητες της ημέρας παίρνοντας ενέργεια από αυξημένα επίπεδα λιπών και ζάχαρης.
Ωστόσο, η διαταραχή στα βιολογικά ρολόγια - όπως από τις βάρδιες εργασίας ή μέσω jetlag - μπορεί να αναστατώσει σημαντικά το μεταβολισμό και να συμβάλει σε σχετικές διαταραχές, όπως ο διαβήτης τύπου 2, η παχυσαρκία και το λιπώδες ήπαρ.
Τα γλυκοκορτικοειδή φάρμακα και μια κατάσταση που ονομάζεται σύνδρομο Cushing, και τα δύο αυξάνουν τα επίπεδα γλυκοκορτικοειδών, μπορούν να έχουν το ίδιο αποτέλεσμα.
Η μελέτη επικεντρώθηκε σε υποδοχείς γλυκοκορτικοειδών
Η νέα μελέτη αποσκοπούσε στην κατανόηση της σχέσης μεταξύ των καθημερινών αυξήσεων των ορμονών του στρες, του βιολογικού ρολογιού και των μεταβολικών κύκλων εστιάζοντας στους υποδοχείς γλυκοκορτικοειδών.
Τα γλυκοκορτικοειδή ρυθμίζουν πολλές μοριακές διεργασίες σε λειτουργίες που κυμαίνονται από το μεταβολισμό και την ανοσία έως την ανάπτυξη και τη γνώση των οστών.
Σχεδόν κάθε κύτταρο του σώματος έχει υποδοχείς για αυτές τις ορμόνες. Χωρίς τον αντίστοιχο υποδοχέα, η ορμόνη δεν μπορεί να εισέλθει στο κύτταρο και να την επηρεάσει.
Για τη νέα μελέτη, η ομάδα διερεύνησε τη μεταβολική δραστηριότητα των γλυκοκορτικοειδών στα συκώτια των ποντικών αξιολογώντας τις ιδιότητες του αντίστοιχου υποδοχέα τους.
Χρησιμοποίησαν μια σειρά προηγμένων τεχνικών για να χαρτογραφήσουν τι συνέβη στους υποδοχείς γλυκοκορτικοειδών στα συκώτια ποντικού κάθε 4 ώρες σε έναν κύκλο 24 ωρών. Χρησιμοποίησαν δύο ομάδες ποντικών: η μία ομάδα έκανε μια κανονική δίαιτα και η άλλη ομάδα δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά.
Η ομάδα εξέτασε επίσης λεπτομερώς τι συνέβη στον 24ωρο μεταβολισμό του ήπατος των ποντικών ως αποτέλεσμα καθημερινών αυξήσεων στην έκκριση γλυκοκορτικοειδών.
Οι μέθοδοι που χρησιμοποίησαν τους επέτρεψαν να δείξουν ότι οι επιδράσεις των γλυκοκορτικοειδών ήταν διαφορετικές όταν τα ζώα νηστούσαν κατά τη διάρκεια του ύπνου και ενώ τρέφονταν όταν ήταν ξύπνιοι και δραστήριοι.
Οι ορμόνες του στρες ρυθμίζουν τα κιρκάδια γονίδια
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο υποδοχέας γλυκοκορτικοειδών άσκησε αυτά τα αποτελέσματα μέσω της ευαίσθητης στο χρόνο σύνδεσης με τα γονιδιώματα των ηπατικών κυττάρων.
Επιπλέον, φαίνεται ότι ο υποδοχέας, και συνεπώς οι σχετικές ορμόνες του στρες, βοηθούν στη ρύθμιση σχεδόν όλων των κιρκαδικών γονιδίων.
«Επισημαίνοντας τον κυρίαρχο ρόλο [ο υποδοχέας γλυκοκορτικοειδών] παίζει στο συγχρονισμό των κιρκαδικών εύρους», γράφουν οι συγγραφείς, «βρίσκουμε ότι η πλειονότητα των ταλαντωμένων γονιδίων συνδέονται και εξαρτώνται από [τον υποδοχέα γλυκοκορτικοειδών].»
Οι ερευνητές έδειξαν ότι τα συκώτια των ποντικών που δεν είχαν τον υποδοχέα δεν έλεγξαν τα επίπεδα λίπους και σακχάρου ανάλογα με την ημέρα και τη νύχτα.
Η ομάδα προτείνει ότι τα ευρήματα αποκαλύπτουν πώς το ήπαρ ελέγχει τα επίπεδα σακχάρου και λίπους στο αίμα διαφορετικά κατά τη διάρκεια της ημέρας σε σύγκριση με τη νύχτα.
Ένα επιπλέον σύνολο πειραμάτων αποκάλυψε επίσης ότι το κανονικό βάρος και τα παχύσαρκα ποντίκια ανταποκρίθηκαν διαφορετικά σε ένα γλυκοκορτικοειδές φάρμακο.
Η ομάδα πιστεύει ότι η μελέτη είναι η πρώτη που δείχνει ότι η διατροφή μπορεί να αλλάξει την επίδραση των ορμονών και των φαρμάκων στους μεταβολικούς ιστούς.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι τα ευρήματά τους θα βοηθήσουν στην ενημέρωση του αναδυόμενου πεδίου της χρονομεδικής, το οποίο τονίζει το ρόλο του βιολογικού ρολογιού στην υγεία και τις ασθένειες.
«Θα μπορούσαμε να περιγράψουμε μια νέα σχέση μεταξύ του τρόπου ζωής, των ορμονών και της φυσιολογίας σε μοριακό επίπεδο, υποδηλώνοντας ότι τα παχύσαρκα άτομα μπορεί να ανταποκρίνονται διαφορετικά στην καθημερινή έκκριση ορμονών ή σε γλυκοκορτικοειδή φάρμακα», λέει η ανώτερη συγγραφέας της μελέτης Nina Henriette Uhlenhaut, καθηγήτρια στο Helmholtz Zentrum München .
«Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα γλυκοκορτικοειδή ελέγχουν 24ωρους κύκλους γονιδιακής δραστηριότητας στο ήπαρ και συνεπώς τα επίπεδα σακχάρου και λίπους στο αίμα παρέχουν νέες πληροφορίες για τη χρονομεδίνη και την ανάπτυξη μεταβολικών ασθενειών.»
Καθηγητής Nina Henriette Uhlenhaut
