Geny zegara biologicznego, insulina i otyłość. Co mają wspólnego?

Fot. Adobe Stock

Zegar biologiczny pomaga regulować czas różnych procesów zachodzących w organizmie. Zmienność dobową wykazują m.in. geny regulujące wrażliwość na insulinę. Naukowcy z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie wykazali, że ekspresja genów zegara biologicznego w podskórnej tkance tłuszczowej jest związana z działaniem insuliny, a u osób otyłych jest niższa niż u tych z prawidłową masą ciała.

Chodzi szczególnie o dwa geny związane z działaniem insuliny: NR1D2 oraz DBP.

Im wyższa ekspresja tych genów w tkance tłuszczowej, tym wyższa wrażliwość organizmu na insulinę. A im wyższa wrażliwość organizmu na insulinę, tym lepsza regulacja poziomu glukozy we krwi

– tłumaczy prof. Marek Strączkowski, kierownik Zakładu Profilaktyki Chorób Metabolicznych Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności (IRZiBŻ) PAN w Olsztynie.

Wyniki badań zespołu pod jego kierunkiem opublikowano w czasopiśmie „Nutrition”.

INSULINA A RYTM DOBOWY

Insulina to hormon zwiększający transport glukozy do wnętrza komórek, co z kolei obniża poziom glukozy we krwi. Insulinooporność jest obniżoną wrażliwością tkanek na działanie insuliny.

Insulinooporność sama w sobie nie jest chorobą, natomiast jest to stan, który może doprowadzić do rozwoju wielu chorób: przede wszystkim cukrzycy typu 2, ale też chorób układu krążenia, niektórych nowotworów czy chorób neurodegeneracyjnych

– przypomina naukowiec, który zajmuje się badaniami nad patogenezą insulinooporności u osób z grup ryzyka cukrzycy typu 2.

Z kolei zegar biologiczny to okołodobowy zespół procesów biochemicznych zachodzących w organizmie. Rytm okołodobowy jest kontrolowany centralnie oraz przez zegary obwodowe w tkankach m.in. w podskórnej tkance tłuszczowej. Jest to oscylator, który pobudza ekspresję kolejnych genów kodujących białka odpowiedzialne za określone procesy biologiczne, w zależności od pory dnia czy nocy. Również wśród genów regulujących wrażliwość na insulinę znajdują się te wykazujące zmienność dobową, dzięki czemu wrażliwość tkanki tłuszczowej na insulinę jest największa koło południa, a najmniejsza koło północy.

LEPSZE WYNIKI PO REDUKCJI MASY CIAŁA

Badacze z IRZiBŻ PAN postanowili połączyć te zagadnienia. W tym celu przeanalizowali ekspresję genów zegarowych podskórnej tkanki tłuszczowej w odniesieniu do otyłości i wrażliwości na insulinę.

Grupę badaną stanowiło 38 osób z nadwagą lub otyłością. Zbadano ich przed 12-tygodniowym programem redukcji masy ciała poprzez dietę oraz po nim. Grupę kontrolną stanowiło 16 osób z prawidłową masą ciała, zbadanych tylko w warunkach wyjściowych.

Badanie wrażliwości tkanek na insulinę odbyło się metodą tzw. klamry metabolicznej, która współcześnie jest uznawana za najlepszą metodę oceny działania insuliny w organizmie.

Początkowo osoby otyłe miały niższą ekspresję genów zegara biologicznego w podskórnej tkance tłuszczowej niż osoby z grupy kontrolnej. Po redukcji masy ciała u badanych ta ekspresja wzrosła

– podaje badacz.

Chodzi szczególnie o dwa geny związane z działaniem insuliny: NR1D2 oraz DBP.

Wykazaliśmy, że wspomniane geny zegarowe podskórnej tkanki tłuszczowej mogą być punktem wyjścia do kolejnych badań nad lepszym poznaniem patogenezy insulinooporności. Będziemy zgłębiać problem w dalszych badaniach, już w hodowlach komórkowych. Jest to temat rozwojowy

– podsumowuje prof. Marek Strączkowski.

Źródło: Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie
Redakcja: A. Niebojewska