Доказана связь режима дня и лишнего веса
Внутренние биологические часы через механизм циркадных ритмов контролируют разные физиологические параметры: фазы сна, температуру тела, генерацию гормонов, уровень артериального давления и состояние обмена веществ. Результаты исследования, посвященного деталям этого влияния, опубликованы в издании Nature Metabolism.
В ранних работах ученые показали, что диета с обилием жиров нередко приводит к сбоям циркадного ритма, которые в свою очередь могут вызвать ожирение, метаболические отклонения и даже онкологию. Но до сих пор оставались вопросы по механизму регулирования энергобаланса в клетках при посредстве биологических часов.
Ситуацию решили прояснить специалисты из американских Северо-Западного университета и Центра диабета и метаболизма. Ими были выделены митохондрии из адипоцитов, жировых клеток, накапливающих энергию и регулирующих аппетит и обмен веществ у грызунов, которых подвергали действию как обычного, так и инвертированного светового цикла.
Методика секвенирования позволила учёным обнаружить, что циркадные ритмы осуществляют контроль митохондрий в адипоцитах через регуляцию окислительного метаболизма. Это процесс, при котором клетки применяют кислород, чтобы расщеплять и перерабатывать питательные вещества для продуцирования энергии. Оказалось, что при удалении белков BMAL1 у мышей или переводе их на рацион с высокой концентрацией жиров, отчасти происходит подавление этого молекулярного процесса в адипоцитах.
Далее был проведён эксперимент с пекарскими дрожжами, показавший, что адипоциты предотвращают нарушения метаболизма, вызванные диетой и циркадными ритмами, вне зависимости от набора веса у подопытных.
Вес тела мышей не изменился, но была заметна перестройка баланса химических реакций: клетки обрели способность к регенерации веществ, необходимых для преобразования энергии. Вывод: система биологических часов оказывает влияние на накопление энергии, но при её сбоях и эти процессы нарушаются, и базовый энергетический механизм в клетках утрачивает способность генерировать энергию так, как надо.
Ученые предлагают устранять этот митохондриальный дефект при помощи целенаправленных терапевтических методов. Чтобы восстанавливать метаболическую функцию без нарушения объёма энергии, что получается из жировых запасов организма.