Die Störung der internen Uhren scheint eine wesentliche Rolle zu spielen bei der explosion des metabolischen Erkrankungen beobachtet, die in den letzten Jahrzehnten, vor allem diabetes. Haben die Wissenschaftler ein verbessertes Verständnis der Bedeutung des Tag-Nacht-Wechsel auf die Wirkung von insulin und der Körper glykämische management, aber was über die Mechanismen beteiligt? Wie funktioniert der Organismus synchronisieren Ihre Uhren?
Durch das Verständnis, wie das Gehirn verbindet die Effekte von insulin auf das Licht, Forscher an der Universität von Genf (UNIGE) sind der Entschlüsselung, wie die insulin-Sensitivität schwankt abhängig von circadianen Zyklen, aber auch entsprechend der beteiligten Organe. Im Herzen Ihrer Entdeckung sind die Neuronen des ventromedialen hypothalamischen nucleus, einem Teil des Gehirns, der Meister dieses empfindliche Gleichgewicht. Diese Ergebnisse, berichtet in der Zeitschrift Cell Reports, soll auch dazu ermuntern, Diabetes-Patienten und Ihren ärzten über die beste Zeit, insulin zu nehmen, um eine angemessene Kontrolle Ihrer Wirkung und begrenzen das Risiko von Hypoglykämie.
Die balance zwischen der Sekretion und Wirkung von Hormonen, ist wichtig für den Körper um richtig zu funktionieren. So, die Sekretion von mehreren Hormonen, darunter insulin, variiert über einen 24-Stunden-Zeitraum und jede änderung in diesem Rhythmus scheint Prädisposition für metabolische Krankheiten. Synchronisieren sich, der Körper berücksichtigt zwei wesentliche Elemente: der Wechsel von Licht und Dunkelheit sowie der Fütterung und Fasten. In der Tat, das Licht wahrgenommen, die von retinalen Neuronen an das Gehirn weitergeleitet werden, die wiederum regelt die peripheren Uhren in den gesamten Körper.
“Unsere Hypothese war, dass die insulin-Sensitivität variiert je nach der täglich 24-Stunden-Zyklus, sondern auch nach dem Gewebe. Da wir wussten bereits, dass einige Neuronen im ventromedialen hypothalamischen Nukleus (VMH)—einer region des hypothalamus, kontrolliert das sympathische Nervensystem Ausgabe der Skelettmuskulatur bei Mäusen, schauten wir uns diese Neuronen, genannt VMH SF1 Neuronen—bei der Regulierung der insulin in das Gewebe”, erklärt Roberto Coppari, professor am Diabetes-Zentrum der UNIGE Fakultät für Medizin, der die Leitung dieser Arbeit.
Vom Gehirn zu den Organen: die verschiedenen Mechanismen, die je nach Gewebe
Erstens, die Wissenschaftler durchgeführt, die eine vollständige Auswertung der Insulinwirkung in verschiedenen Geweben in Mäusen (gastrocnemius und soleus Muskeln, sowohl in der Bein -, Fettgewebe und Leber) und beobachtet eine erhebliche variation in allen Geweben beteiligt. Indem Mäuse in einem Zyklus von 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit, die die insulin-Sensitivität war logischerweise die niedrigsten während der Ruhezeit.
Sie wiederholt die gleichen Messungen an Tieren, bei denen das SIRT1-gen (ein gen im Zusammenhang mit der regulation der core clock molekularen Komponenten) gelöscht wurde, nur in den wenigen tausenden von VMH SF1 Neuronen. “Ja, wir wussten bereits, dass Mäuse mit einer Veränderung dieses Gens in den VMH SF1 Neuronen hatte, die Neigung zu einer Insulinresistenz. Aber durch welchen Mechanismus?”, sagt Giorgio Ramadori, einer Mitarbeiterin des Diabetes-Zentrums und der erste Autor der Studie.
Durch die Modulation der Zeit der Exposition gegenüber Licht, die Forscher gezeigt, dass die SIRT1-gen des VMH SF1 Neuronen spielt eine wichtige Rolle in der Wirkung von insulin in den gastrocnemius-Muskel, aber nicht in anderen Geweben, Roberto Coppari sagt. “Dies lehrt uns zwei Dinge: Auf der einen Seite, unterschiedliche Neuronen, die die Aufgabe haben, die Vermittlung von Licht/Dunkelheit-Zyklus Eingänge zu verschiedenen Organen, aber auf der anderen Seite, die Störung von nur einem dieser regulatorische Signalwege ist genug, um zu erhöhen das individuelle Risiko, an diabetes zu erkranken.”
Zur besseren Einschätzung der Wirkung von Licht auf das Gewebe Empfindlichkeit gegenüber insulin, haben Forscher gemessen, insulin-induzierte Glukoseaufnahme. Es stellt sich heraus, dass eine kleine Störung in der photischen Eingänge (z.B. eine Stunde des Lichts die Belichtung in der Mitte des dunkel Zyklus, Licht oder Abbau für zwei Tage) ist genug, um zu einem negativen Effekt. In der Tat, erhöht oder verringert die Belichtung kann tiefgreifend beeinflussen die Empfindlichkeit der Gewebe auf insulin und die Veränderung jedoch minimal, dieser Mechanismus ist ausreichend, um signifikante stören metabolische Homöostase. Dies würde erklären, warum die Menschen ausgesetzt sind, um Licht zur falschen Zeit—die Beschäftigten in schichtmodellen, für Beispiel—sind eher zu entwickeln, Stoffwechselerkrankungen (z.B. diabetes).
Unter Berücksichtigung der Tageszeit
Heute, mehr als 450 Millionen Menschen weltweit haben diabetes, und viele von Ihnen müssen täglich insulin-Injektionen. Bei der endogenen insulin entsteht also nicht in ausreichender Menge, wie bei Menschen mit Typ-1-diabetes-insulin-Therapie ist die einzige Behandlung zur Verfügung, aber diese Vorgehensweise ist nicht ohne Risiken, einschließlich potenziell schweren Hypoglykämie führen können zu Koma und sogar Tod.
