آنچه می خوریم و مقداری که می خوریم ممکن است ساعتهای داخلی بدن و پاسخهای هورمونی ما را تغییر دهد

7  نوامبر 2019 - برای اولین بار، مطالعه ای به رهبری محققان مرکز هلمهولتز مونیخو مرکز تحقیقات دیابت آلمان (DZD) نشان داد که چگونه هورمونهای گلوکوکورتیکوئیدی، مانند کورتیزول، قند و چربی را به طور متفاوتی در طول روز و شب، تغذیه، روزه داری، استراحت و فعالیت در طی 24 ساعت کنترل می کنند. تحقیقات انجام شده در موش ها نشان داد که چرخه ی متابولیکی وابسته به زمان روز با رژیم غذایی پرکالری تغییر می کند. از آنجایی که گلوکوکورتیکوئیدها داروهایی هستند که بطور گسترده ای برای درمان بیماریهای التهابی استفاده می شوند، این یافته ها که در مجله ی Molecular Cell منتشر شده است، نشان می دهد که بیماران لاغر و چاق ممکن است به درمان با استروئیدها بطور متفاوتی پاسخ دهند. سرانجام، این یافته ها عملکرد بیولوژیکی ریتم روزانه ی ترشح هورمون (زیاد قبل از بیدار شدن و تغذیه و کم هنگام خواب و روزه داری) و همچنین چرخه ی روزانه ذخیره قند و چربی یا آزاد شدن آنها توسط کبد را مشخص نمود.

هر سلول در بدن انسان توسط یک ساعت داخلی هدایت می شود که ریتم شبانه روزی 24 ساعته را دنبال می کند. این کار با چرخه طبیعی روز و شب، عمدتا با نور خورشید و همچنین با عادات اجتماعی همگام می شود. در یک سیستم سالم، هورمونهای استرس گلوکوکورتیکوئیدی، هر روز صبح توسط غدد فوق کلیوی تولید می شوند. ترشح گلوکوکورتیکوئیدها قبل از بیدار شدن، باعث می شود بدن از اسیدهای چرب و قند به عنوان منبع انرژی استفاده کند و ما را قادر می سازد فعالیت های روزانه خود را شروع کنیم. اگر ریتم شبانه روزی مختل شود (به عنوان مثال از طریق کار شیفتی یا جت لگ) و یا سطح گلوکوکورتیکوئیدها تغییر کند(به عنوان مثال به دلیل سندرم کوشینگ یا استفاده ی بالینی طولانی مدت)، اختلال عمیقی در تنظیم متابولیکی ایجاد می شود مانند چاقی، دیابت نوع 2، و بیماری کبد چرب. بنابراین هدف این تحقیق، درک ارتباط این قله های روزانه ی ترشح هورمون استرس، تأثیر این هورمون ها بر "ساعت داخلی" ما و نقش آنها در چرخه روزانه ی متابولیسم بود.

اقدامات متابولیکی گلوکوکورتیکوئیدها در کبد

محققان برای بررسی اقدامات متابولیکی گلوکوکورتیکوئیدها در کبد، فعالیت گیرنده ی آنها موسوم به گیرنده ی گلوکوکورتیکوئیدی را با استفاده از تکنیک های جدید با توان بالا، تعیین کردند. آنها کبد موش را هر 4 ساعت یکبار در طول روز و شب، تجزیه و تحلیل کردند. محققان موشها را یا به حالت عادی و یا با رژیم غذایی پرچرب تغذیه می کردند. آنها سپس از فن آوری های پیشرفته در ژنومیک، پروتئومیک و بیوانفورماتیک استفاده کردند تا بتوانند تصویری از زمان و مکان اثرات متابولیکی گیرنده ی گلوکوکورتیکوئیدی را بدست آورند. محققان تأثیر افزایش روزانه ی ترشح گلوکوکورتیکوئیدها در چرخه 24 ساعته متابولیسم کبد را تشریح کرده و دریافتند که چگونه گلوکوکورتیکوئیدها متابولیسم را به طور متفاوتی در طول روزه داری (هنگامی که موش ها می خوابند) و در هنگام تغذیه (هنگامی که آنها فعال هستند) بطور وابسته به زمان در ارتباط با ژنوم تنظیم می کنند. علاوه بر این، آنها نشان دادند که چگونه اکثر فعالیت های ریتمیک ژنها توسط این هورمون ها کنترل می شوند. هنگامی که این کنترل از بین می رود(در موشهای به اصطلاح knockout mice)، سطح قند و چربی خون متاثر می شود. این توضیح می دهد که چگونه کبد میزان قند و چربی خون را در طول روز و شب بطور متفاوتی کنترل می کند.

از آنجایی که گیرنده ی گلوکوکورتیکوئیدی یک هدف دارویی است که به طور گسترده در درمانهای ایمنی مورد استفاده قرار می گیرد، در مرحله بعد، محققان اثرات ژنومیک آن را پس از تزریق داروی دگزامتازون که یک گلوکوکورتیکوئید مصنوعی است که این گیرنده را نیز فعال می کند، بررسی کردند. دکتر   Quagliarini توضیح داد: با این آزمایش ما دریافتیم که پاسخ دارو در موشهای چاق نسبت به موش های لاغر متفاوت است. این اولین بار است که نشان داده می شود رژیم غذایی می تواند واکنشهای هورمونی و دارویی بافتهای متابولیکی را تغییر دهد.

بینش جدید در مورد کرونومدیسین و درمان بیماری متابولیک

گلوکوکورتیکوئیدها گروهی از هورمونهای استروئیدی طبیعی و مصنوعی مانند کورتیزول هستند. آنها دارای خاصیت قوی ضد التهابی و سرکوب کنندگی سیستم ایمنی می باشند که می توانند فعالیت سیستم ایمنی بدن را کنترل کنند. به همین دلیل است که آنها در پزشکی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. مهمترین ایراد استفاده از این داروها اینست که گلوکوکورتیکوئیدها به دلیل توانایی خود در تعدیل متابولیسم قند و چربی، می توانند عوارض جانبی جدی ایجاد کنند، از جمله این که بیماران ممکن است دچار چاقی، افزایش تری گلیسریدها، کبد چرب، فشار خون بالا یا دیابت نوع 2 شوند.

پروفسور Henriette Uhlenhaut گفت: درک چگونگی کنترل گلوکوکورتیکوئیدها بر چرخه 24 ساعته فعالیت ژن در کبد و به تبع آن سطح قند و چربی خون، بینش جدیدی را در مورد" کرونومدیسین و ابتلا به بیماری متابولیکی ارائه داده است. ما می توانیم ارتباط جدیدی را بین شیوه زندگی، هورمون ها و فیزیولوژی در سطح مولکولی توصیف کنیم، این نشان می دهد که افراد چاق ممکن است به ترشح روزانه هورمون یا به داروهای گلوکوکورتیکوئید بطور متفاوتی پاسخ دهند. این سازوکارها، پایه و اساس طراحی رویکردهای درمانی آینده هستند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-11-internal-clocks-hormone-responses.html