Amikor dezorientáljuk saját testünket, miért veszélyes éjszaka enni
Nem sok környezeti tényező van olyan fontos, mint a cirkadián ritmus, amelyet a 24 órás ciklus során bekövetkező összes fizikai, mentális és viselkedési változás meghatároz.
Viselkedésünk, fiziológiánk és biokémiánk a bolygó napi ciklusát tükrözi, azazvajon azok az emberek, akik nem tudnak szinkronizálni a természettel, nagyobb eséllyel szenvednek cukorbetegségben, elhízásban és szívbetegségekben?. Sőt, a gyomor-bélrendszeri betegségek, a depresszió és más hasonló betegségek gyakoribbak azok között, akiknek nincs normális alvási szokása.
Új kutatások szerint azonban a hangzavar nemcsak kívánatos fiziológiai tünetekhez vezethet, hanem A cirkadián ritmust megzavaró étkezési szokások súlyos egészségügyi problémákat okozhatnak számunkra.
Az idők folyamán számos olyan tanulmány készült, amely hangsúlyozta a cirkadián ritmus fontosságát. Például a műszakban dolgozók értékes információkat nyújtottak az epidemiológusok számára a normális alvási szokások fenntartásának fontosságáról, ami éjszakai alvássá alakul. Többször bebizonyosodott, hogy ezek a munkavállalók hajlamosak az anyagcsere-betegségek kialakulására, és a témát vizsgáló egyik tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy az éjszakai műszakban dolgozó embereknél 40% -kal nagyobb a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásának esélye. A Quebeci Egyetem tudósainak egy másik hasonló tanulmánya arra a következtetésre jutott az éjszakai műszakban dolgozó férfiak háromszor hajlamosabbak a prosztatarákra. Kanadai kutatók úgy vélik, hogy az éjszakai fénynek való kitettség hatással van a melatonin termelésére, és számos olyan eseményt vált ki a szervezetben, amely elősegítheti a daganatok növekedését.
A cirkadián ritmus és a testre gyakorolt hatása közötti kapcsolatok mögött álló mechanizmusok még nem teljesen ismertek, de mind az állatok, mind a vizsgálatok sokasága azt jelzi, hogy az étrend fontos tényező az energiamérleg és az egészség fenntartásában.
Rágcsáló-vizsgálatok kimutatták, hogy "pusztán az etetési ütemterv korlátozása a nem megfelelő órákra hátrányos következményekkel jár" - jegyezte meg Joe Bass, az Északnyugati Egyetem munkatársa. Egereken végzett kutatások kimutatták, hogy a magas zsírtartalmú étrend, amelyet a nap vagy az éjszaka bármely szakában alkalmaznak, elhízottá és egészségtelenné tette az állatokat. Ha azonban az egereket csak éjszaka etették (a vizsgálatban szereplő állatok éjszaka voltak, ezért általában éjszaka táplálták őket), akkor a nem kívánt anyagcsere-hatás drasztikusan csökkent, annak ellenére, hogy az állatok ugyanannyi kalóriát fogyasztottak, mint korábban.
Sőt, még a normális cirkadián ritmustól való kisebb eltérések is befolyásolhatják az étel feldolgozását. Ez év elején Frank Scheer, a Harvard Orvostudományi Kar és Marta Garaulet, a Murciai Egyetem publikálta egy 420 diétázó személy spanyolországi vizsgálatának eredményét. A résztvevők regisztráltak egy fogyókúrás programra, és a tudósok követték étkezési szokásaikat. A résztvevők fele 15:00 előtt a nap főétkezését fogyasztotta, míg a többi résztvevő később evett.
Mindkét csoport hasonló étrendet követett, annyi testmozgást végzett, hasonló számú órákat végzett, és viszonylag egyenlő mennyiségű hormont termelt az éhezéssel.
azonban, azok, akik korábban a főétkezést ették, nagyobb súlyt vesztettek más alanyokhoz képest. "Ez az információ azt jelzi, hogy a főétkezés ideje meg tudja jósolni a fogyás mértékét" - magyarázta Scheer.
Scheer eredményei alátámasztják azt az elképzelést, hogy az emberi anyagcsere nagymértékben függ a génjeink cirkadián "gépétől", és hogy a kettő közötti esetleges eltérés súlyosan befolyásolhatja az egészséget.
Satchidananda Panda, a Salk Biológiai Tanulmányok Intézetének kutatója nagyon világosan elmagyarázta a különbséget éjszaka és napközben, mondván: "Éjszaka más állatok vagyunk, mint nappal.".
Egyéb testórák
Évtizedekkel ezelőtt a cirkadián ritmust vizsgáló legtöbb tudós a cirkadián órát olyan rendszerként írta le, amelyet a szuprachiasmatikus mag (NSC) szabályoz, a hipotalamuszban 20 000 neuronból álló csoport, amely a 24 órás ritmus vezetőjeként szolgál. Állatokban kiderült, hogy az SCN elváltozások befolyásolják a biológiai ritmust. A test többi része azonban passzívan követte az SCN-t.
"Ez az elképzelés meglehetősen gyorsan változott a kilencvenes évek végén, miután az első" cirkadián "ritmus funkcióit koordináló" óra "géneket klónozták" - mondja Joseph Takahashi, a Howard Hughes Orvosi Intézet munkatársa.
Azok a gének, amelyek szinkronizálják az organizmusok viselkedését és testfunkcióit a Föld forgásával, Takahashi és más tudósok felfedezték az óra génjeit, amelyek a test szinte minden szövetében kifejeződtek.
A tudósok így vették észre, hogy nem az SNA a test egyetlen része, amely a biológiai óra szabályozásával foglalkozik. A perifériás szövetek más elemei is segítik a szervek napi megfelelő ritmikus működését.
A bélben például a bélmozgás és a felszívódás a napszaktól függően eltér. Mint a testen belüli összes órát, ezeket a ritmusokat is olyan óragének vezérlik, amelyek egy transzkripciós visszacsatolási hurokban működnek. Vagyis az olyan transzkripciós faktorok, mint a CLOCK és a BMAL1, számos olyan gén expresszióját aktiválják, amelyek fehérjéi viszont gátolják a CLOCK és a BMAL1 faktorokat, napi expressziójuk ingadozását okozva.
A perifériás cirkadián órákat az SCN vezérli, és minden óra sérülékeny a zeitgeberi iránt, ez a német nyelvből származó kifejezés minden olyan külső ingerre utal, amely a test biológiai ritmusát szinkronizálja a 24 órás rítussal. Az SCN esetében a fő zeitgeber könnyű. Ehelyett a perifériás szövet óráinak lehet egy másik zeitgeberjük, például az élelmiszer-fogyasztás.
Hogy megkülönböztessük magunkat a pusztán tudományos magyarázattól, példának tekinthetjük az egér máját. Ennek a szervnek 300 olyan génexpressziója van, amelyek akkor oszcillálnak, ha az egérnek nem szabad enni. Azáltal, hogy az állat éjjel-nappal hozzáférést biztosít az élelemhez, a genetikai kifejezések száma 3000-re nő. Sőt, ha az egerek napközben csak 9 órán keresztül jutottak élelemhez (amikor a rágcsálók általában alszanak), a kifejezések száma eléri az 5000-et. Ezért az élelmiszer-fogyasztás nagy hatással van a 24 órás ritmusra.
Egy másik tanulmányban Vincent Cassone, a Kentucky Egyetem biológia professzora megállapította, hogy az emlősök gyomor-bél traktusa érzékeny az etetési programra. Sőt, azok az állatok, amelyeknek nem működőképes a fő belső órája (például azok, akiknek az SNA nem működik normálisan), ételt használhatnak a szokásos, a fajoknak megfelelő napi menetrend beállításához. "Ha az állatokat egy bizonyos idő után etetik, a gyomor-bél rendszerük megmondja nekik, hogy hány óra van" - magyarázta Cassone.
Az étrendi bevitelnek a perifériás szövetekben lévő órákra gyakorolt nyilvánvaló hatása ellenére úgy tűnik, hogy az SNA nem annyira érintett.
Ezért a tudósok ezt feltételezik A műszakban dolgozó és egereket tápláló emberek egészségi problémáit, amikor valóban aludniuk kellett volna, az SNA deszinkronizációja okozza a perifériás órákkal.
"Úgy gondoljuk, hogy a nem megfelelő napszakban történő étkezés a perifériás órák (máj, zsírszövet, hasnyálmirigy és izmok) más helyzetbe kerül, mint az SCN. Úgy gondoljuk, hogy ez problémákat okozhat a test energiaritmusában "- mondta Georgios Paschos, a Pennsylvaniai Egyetem kutatója.
Az anyagcsere és a belső óra
Alaposabban megvizsgálva azokat a géneket, amelyek kifejeződését befolyásolhatja az étkezési rend be nem tartása, Panda megállapította, hogy hatással vannak a glükózra, a zsírsavak szintézisére és lebontására, a koleszterin termelésére és a máj működésére. E felfedezés eredményeként azzal érvel Néhány fehérje megfelelő működéséhez szükség van arra, hogy az egyén tartózkodjon az ételtől a napi 24 órás ciklus bizonyos szakaszaiban.
A PhosphoCREB például szabályozza a glükóz felszabadulását, amikor az állatok alszanak (azaz nappal). Így ezeknek a géneknek csak napközben kell aktívnak lenniük. Ezzel szemben az etetett állatokban éjjel-nappal a pCREB szintje mindig magas volt.
Számtalan olyan tanulmány létezik, amely azt jelzi, hogy a perifériás szövetekben található cirkadián órák létfontosságúak a test számára, és a sejt szintjéig befolyásolnak minket.
Példa arra a tanulmányra, amely már 25 évvel ezelőtt bizonyította az anyagcsere és a cirkadián órák közötti szoros kapcsolatot, Mitch Lazar volt a Pennsylvaniai Egyetemen, aki felfedezte a Rev-erbα nukleáris receptort, amely szabályozza a génexpressziót. a HDAC3 nevű epigenomikus modulátoron keresztül. Ami Lázárt lenyűgözte, a génexpressziók cirkadián rezgései voltak. A máj esetében észrevette, hogy amikor eltávolítja a gént, a szerv megtelik zsírral.
Így a tanulmány molekuláris magyarázatot adott arra, ami évtizedek óta ismert: cirkadián ritmus létezik a lipidek tárolására és szintézisére. Alvási időszakokban a test zsírt éget, ébrenléti időszakokban a máj tárolja. Egerekben a HDAC3 gén napközben termelődik, amikor az állatok alszanak, és így segíti a lipidek hasznosításának közvetítését. Amikor a Rev-erbα és a HDAC3 éjszaka inaktiválódik (amikor az egerek ébren vannak és esznek), a glükóz-prekurzorok lipidszintézisbe és -tárolásba kerülnek. Később, amikor a rágcsálók elalszanak, megfordíthatják a folyamatot glükóz előállításával, hogy biztosítsák a test működését (mivel a glükóz elengedhetetlen üzemanyag a test számára, elősegítve a fehérjék termelését és a lipidek metabolizálását). Kutatásaik eredményeként Lazar és csapata 2011-ben kijelentette, hogy gyanítja, hogy a Rev-erbα és a HDAC3 "egyike azoknak a védőmechanizmusoknak, amelyek lehetővé teszik a máj számára, hogy glükózt termeljen, amikor az állat nem eszik".
Hasonló módon Panda tavaly megjegyezte, hogy a nap folyamán magas zsírtartalmú étrendet fogyasztó egereknél alacsonyabb volt a Rev-erbα expresszió oszcillációja, valamint megnőtt a zsírlerakódás és a májbetegséget jelző markerek szintje.
Ismét a tudósok azt gyanították, hogy a probléma a fő belső óra (SNA) aszinkronjában gyökerezik a májszövet, a belek, a hasnyálmirigy és az anyagcserében részt vevő egyéb szervek perifériás óráival. Miért? Mert amikor eljön az este, és az agyunk olyan információt kap a könnyű zeitertől, amely "megmondja" neki, hogy a napnak vége, anyagcserénk továbbra is aktív marad, amíg eszünk, mert ez az éjszakai ételfogyasztás összekeveri a cirkadián óráinkat. a test periférikus részei. Sőt, mivel a két jel ellentétes információt hoz (a szétszórt fény azt mondja a testnek, hogy aludnia kell, míg az étel arra ösztönzi, hogy aktív legyen), az anyagcsere zavarossá válik és rendellenesen kezd működni.
2006-ban egy másik, ezúttal Paolo Sassone-Corsi által készített tanulmány egy olyan CLOCK fehérje azonosításához vezetett (amely szabályozza a cirkadián ritmust), amely egyensúlyban működik a SIRT1 fehérjével, amely modulálja a sejt által felhasznált energia szintjét.
Sőt, ennek a SIRT1 nevű fehérjének elemzése azt mutatta, hogy ellensúlyozza a CLOCK fehérje működését. Annak ellenére, hogy a két fehérje funkciója különbözik, kölcsönhatásba lépnek és kötést hoznak létre, amely a sejt belsejében szabályozott.
A SIRT1 érzékeli a sejt energiaszintjét, és tevékenységét a sejt által elfogyasztott tápanyagok száma szabályozza. Ez is segíti a sejteket az oxidatív és sugárzás okozta stressz ellenállásában, ezért a SIRT1 ismert arról, hogy képes szabályozni az öregedési folyamatokat.
A CLOCK és a SIRT1 az epigenóm része, amely viszont olyan sejtek fehérjéiből áll, amelyek túlélnek egy sejt DNS-sel kapcsolatban, és amelyek környezeti tényezők hatására a sejtekben lévő gének másképpen viselkednek, még akkor is, ha maga a génszerkezet, nem változik.
"Ha a két létfontosságú fehérje egyensúlya megbomlik, a normális sejtfunkciók megzavaródhatnak. Ennek a két enzimnek a szerepe miatt az alvási szokásaink megváltozása vagy a nem megfelelő időben történő étkezés közvetlen hatással van sejtjeink viselkedésére ”- összegezte Sassone-Corsi.
És amikor ezeknek a tanulmányoknak az eredményeit meglátjuk, azon gondolkodunk, vajon nem lehet-e e táplálékfogyasztás révén táplálékot fogyasztani abban az időszakban, amikor a genom "pihen", hogy hízó és anyagcsere-betegségeknek tegyük ki magunkat? Lazar azt állítja, hogy a kísérlet nem teljes, és egy utolsó szakaszának össze kell kapcsolnia a pontokat a nem megfelelő étkezési program, a cirkadián óra által megzavarott epigenetikai aktivitás és az anyagcsere-betegségek között.
azonban, Azokat az embereket, különösen a fejlődő országokban élőket, akik sok időt töltenek mesterséges megvilágításban, akik éjszakáikat tévénézéssel töltik, és akik a nap vagy az éjszaka bármely szakában ételt fogyasztanak, évtizedek óta "kísérletnek" vetették alá. sóhajtott. Mindannyiunk számára a természetes fény már nem diktálja a napszakokat, amelyeket eszünk, és ez lehet egy hiba, amelyet testünk nem tud megbocsátani.