ارتباط ساعت شبانه روزی یا ساعت بیولوژیک با چاقی ، دیابت وحملات قلبی

اختلال در ریتم بیولوژیک بدن نه تنها می تواند موجب بروز چاقی شود بلکه سبب افزایش خطر ابتلا به دیابت و بیماریهای قلبی می گردد.

 این نتیجه از اولین  تحقیق در مورد چگونگی تنظیم فعالیت انسولین توسط ساعت  شبانه روزی بیولوژیک بدن بدست آمده است. نتایج این تحقیق درمجله ی Current Biology(21 فوریه 2013) منتشر گردید.

 به گفته Shu- qun shi: مطالعه ی اخیر نشان میدهد که نه تنها آنچه می خورید و مقداری که می خورید مهم است بلکه زمان خوردن غذا برای داشتن یک شیوه ی زندگی سالم بسیار اهمیت دارد.

 در سالهای اخیر، بسیاری از مطالعات انجام  شده در موش وانسان ارتباطات مختلفی بین  عملکرد ساعت بیولوژیک بدن و جنبه های مختلف متابولیسم ، فرآیندهای فیزیکی وشیمیایی تولید وحفظ انرژی و حفظ یا تخریب بافت ها را به تصویر کشیده اند . دانشمندان معمولاً این تغییرات  را نتیجه ی پاسخ به انسولین که یکی از هورمونهای متابولیکی قوی می باشد، قلمداد می کنند. با این وجود تا به حال هیچ یک از این تحقیقات به عمل انسولین درطی این چرخه ی 24 ساعته و اینکه چه اتفاقی در پی اختلال در چرخه ی شبانه روزی بدن حادث می شود  اشاره  نکرده اند.

 از آنجائیکه موشها موجوداتی هستند که در شب فعالیت می کنند تصویر آیینه ای انسان هستند. آنها در طول شب فعال بوده و در طی روز بخواب می روند. به عبارت  دیگر دانشمندان دریافتند که سیستم ساعت داخلی درهر دوگونه درسطح مولکولی تقریباً بصورت مشابه ای عمل می کند. اکثر انواع سلولها ساعت های مولکولی خود را دارند که همه ی آنها بوسیله ی یک ساعت شبانه روزی اصلی در  suprachiasmatic nucleusدرمغز کنترل می شوند.

به گفته ی پرفسور Owen McGuinness: دانشمندان به این موضوع که پاسخ سلولهای ما به انسولین بر اساس یک چرخه ی شبانه روزی است مشکوک بودند، اما برای اولین بار ما این نحوه ی پاسخ را اندازه گیری کردیم . ساعت اصلی در دستگاه عصبی مرکزی این چرخه  را، را ه اندازی کرده و پاسخ به انسولین به دنبال تنظیم این ساعت مرکزی انجام می شود .

انسولین که توسط پانکراس ساخته می شود نقش کلیدی در تنظیم چربی بدن  و متابولیسم کربوهیدرات ها دارد. هنگامیکه ما غذا می خوریم دستگاه گوارش ما کربوهیدراتهایی که در غذاها موجود می باشند را به قند ساده ای بنام گلوکز  می شکند . این قند جذب شده و وارد جریان خون می شود . مقدار زیاد گلوکز درخون برای بدن سمی است . یکی از نقش های اصلی انسولین تحریک انتقال گلوکز به داخل سلولهای بدن است در نتیجه از افزایش بیش از حد قند در خون می کاهد. انسولین همچنین از فرایند سوزانده شدن چربی ها برای  تولید انرژی جلوگیری می کند. کاهش عملکرد انسولین که به آن مقاومت به انسولین می گویند از طریق چندین عامل  انجام می شود.

در این تحقیق مشخص گردید که بافت های نرمال و طبیعی موش، هنگامیکه موش غیر فعال است نسبت به انسولین بطور نسبی مقاوم می باشند (فاز ناشتا) در حالیکه هنگام فعالیت درطی شب این بافت ها نسبت به انسولین حساسیت بیشتری می یابند.

(در نتیجه انسولین قادربه انتقال بهتر گلوکز به داخل سلولها از خون می باشد). این عمل درطی فعالیت زیاد (فاز تغذیه ) دراین چرخه ی 24 ساعته ی شبانه روزی اتفاق می افتد، در نتیجه در فاز ناشتا یا فازی که حیوان فعالیتی ندارد، مولکولهای گلوکز عمدتاً به چربی تبدیل  می شوند و در طی فاز فعالیت این چربیها برای تولید انرژی و ساخت بافتها مصرف می شوند . به همین علت است که هر روز بهتر است ساعاتی را ناشتا باشیم و چیزی نخوریم. برای مثال فاصله ی بین صبحانه ونهار  چیزی نخوریم .

محققین همچنین تأثیر اختلال درسیکل 24 ساعته ی بدن را بر عملکرد انسولین بررسی کردند.

 یکی از روشهای عملی کردن این تحقیق از کار انداختن یکی از ژنهای ضروری برای عملکرد صحیح ساعت بیولوژیک بود. آنها دریافتند که این موشها درفاز مقاومت به انسولین در طی سیکل 24 ساعته باقی می مانند  و بعد از خوردن یک غذای پرچرب، مقدار بیشتری به وزن آنها نسبت به نوع طبیعی اضافه می شود . بااین حال چنانچه به آنها پروتئین ژنی را که حذف کرده اند، بدهند مجدداً ریتم شبانه روزی طبیعی خود را باز می یابند و مقاومت  به انسولین کاهش یافته و از ذخیره ی چربی اضافه در بدن آنها جلوگیری می شود.

روش دیگر برای ایجاد اختلال در سیکل شبانه روزی این موشها ، قرار دادن آنها در محیطی  است که همواره در آن روشنایی وجود دارد. دراین مورد دانشمندان دریافتند که آنها در فاز غیر فعال یا فاز ناشتا توقف می کنند و چربی بدنی آنها بعد از  تغذیه ی پر چرب نسبت به نوع وحشی موش (علیرغم خوردن کمتر) بیشتر می شود.

 چاقی و مقاومت به انسولین دراین موشها همراه باهم اتفاق می افتد وسبب افزایش خطر ابتلا به دیابت و بیماریهای قلبی-عروقی می شود.

محققین علت افزایش چاقی و دیابت را در کارگران شیفت شب و کسانی که در ساعت بیولوژیکشان اختلال ایجاد شده است و بیمارانی که خواب طبیعی ندارد را با این تحقیق توضیح می دهند.

محققین همچنین دریافتند که رژیم های غذایی پر چرب سبب بروز اختلال در ساعت بیولوژیک موشهایی که سیکل شبانه روزی طبیعی دارند، میگردد در نتیجه سیکل یا چرخه ی  انسولین در آنها به فاز ناشتا به حالت غیر فعال در می آید و به همین دلیل است که رژیم های پرچرب سبب اضافه وزن می شود.

منبع: news.vanderbilt.edu