Система циркадного годинника дозволяє організмам передбачати періодичні зміни геофізичного часу та пристосовуватися до них. Майже всі клітини містять молекулярний годинник, який регулює і синхронізує метаболічні функції з 24-годинним циклом зміни дня і ночі.
Сьогодні все більше даних показують, що порушення у внутрішньому годиннику, викликані частими змінами часових поясів, нерегулярними графіками роботи та старінням, мають значний вплив на розвиток метаболічних захворювань у людей, включаючи діабет 2 типу.
Такі порушення, здається, заважають нормальному функціонуванню клітин. в острівці підшлункової залози, що секретує інсулін та глюкагон, гормони, що регулюють рівень цукру в крові. Порівнюючи клітини підшлункової залози людей з діабетом 2 типу з донорами здорових людей, дослідники з Женевського університету (UNIGE) та Університетських лікарень Женеви (HUG), Швейцарія, змогли вперше продемонструвати, що острівцеві клітини підшлункової залози, отримані від людей з діабетом 2 типу, несуть.
Руйнування циркадного годинника супроводжувалося порушенням секреції гормонів. Більш того, використовуючи молекулу годинникового модулятора, що отримала назву Nobiletin, витягнуту зі шкірки лимона, дослідникам вдалося «відновити» порушений клітинний годинник і частково відновити функцію острівцевих клітин.. Ці результати, опубліковані в Праці Національної академії наук, дають перше уявлення про інноваційний підхід до лікування діабету..
Два роки тому команда під керівництвом Чарни Дібнер, головного дослідника медичного факультету UNIGE, вже показала, що у гризунів порушення клітинного годинника підшлункової залози призводить до порушення секреції інсуліну та глюкагону, що сприяє виникненню діабету.. Але яка ситуація з людьми?
Володимир Петренко, дослідник у лабораторії доктора Дібнера та перший автор цих публікацій, каже: “Раніше ми також спостерігали, що, якщо годинник клітин підшлункової залози людини був штучно порушений у клітинній культурі, секреція ключових острівцевих гормонів – інсулін та глюкагон – була скомпрометована. Отже, наш наступний крок, про який ми тут повідомляємо, полягав у тому, щоб з'ясувати, чи були порушені циркадні ритми в острівцях підшлункової залози людини при діабеті 2 типу, і якщо це так, як це порушення вплине на функцію острівців”.
Використовуючи комбіновану біолюмінесцентну флуоресцентну покадрову мікроскопію, технологію, яка дозволяє дуже точно відслідковувати активність молекулярного годинника в живих клітинах з часом, вчені порівняли поведінку клітин підшлункової залози у пацієнтів з діабетом 2 типу та у здорових людей протягом дня. " “Біологічні ритми острівцевих клітин при діабеті 2 типу виявляють як знижені амплітуди циркадних коливань, так і погану синхронізуючу здатність. В результаті секреція гормонів більше не координується.. Більш того, дефекти тимчасової координації секреції інсуліну і глюкагону, що спостерігаються у пацієнтів з діабетом 2 типу, були порівняні з тими, які виміряні в здорових острівцевих клітинах зі штучно порушеним циркадним годинником“.
Крок другий у своєму дослідженні: женевські вчені використовували Nobiletin, невелику молекулу модулятора годинника та натуральний інгредієнт шкірки лимона, для ресинхронізації годинника. «Діючи на один із компонентів тактової частоти ядра, він ефективно скидає амплітуду коливань в острівцях людини», – каже Володимир Петренко. «І як тільки ми синхронізували годинник, ми також спостерігали покращення секреції інсуліну».
«Це перший доказ принципу, що відновлення скомпрометованого циркадного годинника може допомогти покращити функцію підшлункової залози острівцевих секреції гормону», – розповідають вчені.. «Ми продовжимо вивчення цього механізму відновлення, спочатку на тваринних моделях.
У нашому суспільстві спостерігається епідемічний ріст метаболічних захворювань, що супроводжує зміну режимів роботи та прийому їжі, а також нестачу сну.. Повторною синхронізацією обуреного молекулярного годинника ми сподіваємося, що або за допомогою персоналізованих графіків прийому їжі та вправ, або за допомогою годинникових модуляторів ми зможемо в кінцевому підсумку знайти інноваційне вирішення проблеми епідемічного метаболізму, що зачіпає частку населення світу, що постійно зростає».
med-heal. ru.