قند خون بالا عملکرد ساعت شبانه روزی را مختل کرده و ممکن است خطر قلبی عروقی را افزایش دهد

 22اکتبر 2019 - به نظر می رسد میزان بالای گلوکز در چاقی، عملکرد ساعت شبانه روزی در سلولهای ما را مختل می کند و از آنجایی که این ساعتهای شبانه روزی یا سیرکادین به تنظیم زمان بسیاری از اعمال بدن در طی 24 ساعت شبانه روز کمک می کنند، خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی افزایش می یابد.

دکتر David Stepp، زیست شناس عروقی در مرکز بیولوژی عروقی و رئیس گروه فیزیولوژی در کالج پزشکی جورجیا در دانشگاه آگوستا گفت: ما نشان داده ایم که قند خون و مشکلات قلبی عروقی به طور ذاتی با چاقی ارتباط دارند. ما همچنین نشان داده ایم که غلظت بالای قند خون عملکرد ساعت شبانه روزی را مختل می کند. اکنون می خواهیم بدانیم که آیا تصحیح عملکرد ساعت شبانه روزی، مشکلات قلبی و عروقی را برطرف خواهد کرد؟

او و دکتر دیوید فالتون، مدیر مرکز زیست شناسی عروقی و استاد گروه داروسازی و سم شناسیMCG ، محققان اصلی این تحقیق، کمک هزینه ای به ارزش 2.7 میلیون دلار از مؤسسات ملی بهداشت دریافت کردند تا تاثیر روزه داری متناوب و استفاده از دسته ای از داروهای در حال ساخت را برای تعمیر ساعت شبانه روزی آزمایش کرده و پاسخ این سوال را بیابند.

ساعتهای شبانه روزی ریتم بدن ما را طوری تنظیم می کنند که در زمان مناسب غذا بخوریم، بخوابیم و بیدار شویم. دکترFulton می گوید: آنچه که کمتر شناخته شده است، نقش مهم ساعت های شبانه روزی در پیش بینی این رویدادها و آماده سازی اندام ها و سلول های ما برای عملکرد بهینه در زمان مناسب و همچنین پیش بینی زمان استراحت و جوان سازی است.

دکتر Fultonمی گوید: درون هر سلول بدن شما یک ساعت وجود دارد که برای پیش بینی نیازهای روزانه استفاده می شود، فشار خون و ضربان قلب شما هنگام شب افت می کند و صبح هنگامی که پاهایتان به زمین می رسد، افزایش می یابد زیرا خون باید با نیروی گرانش مقابله کند.

دکتر Stepp می گوید: نیازهای متابولیک شما در هنگام شب با نیازهای متابولیک شما در بیداری متفاوت است، برخی از آنها بیشتر هستند؛ برخی از آنها فقط متفاوت هستند.خواب قرار است یک دوره استراحت و بهبودی برای هر یک از سلولهای ما باشد، در شب بدن شما در حال بازسازی و مرمت و تعمیر است. هنگام روز، ژن های فعال در شب باید خاموش شده و ژن های مهم برای فعالیت های روزانه باید روشن شوند و متابولیسم ما از یک وضعیت ترمیم کننده وارد مرحله فعال شود.جریان خون برای مطابقت با این نیازهای متابولیکی پویا تنظیم می شود. ساعتهای شبانه روزی ما نوعی واسطه بین متابولیسم و ​​سیستم قلبی عروقی ما هستند که تغییرات متابولیسم را با تغییرات عملکرد قلب و عروق هماهنگ می کنند.

دانشمندان MCG شواهدی در دست دارند که نشان می دهد چاقی می تواند ارتباطات بین متابولیسم و ​​تنظیم قلبی عروقی را مختل کند. دکتر Fultonمی گوید: مصرف بیش از حد مواد غذایی، به ویژه غذاهایی که قند و کربوهیدرات زیادی دارند، و برخی از آنها در بدن ما به گلوکز تجزیه می شوند، باعث کاهش عملکرد ساعت و سلامت قلب و عروق می شوند. مطمئنا قند خون بالا شتاب دهنده ی این امر است.

محققان بالا بودن سطح قند خون و همچنین اختلال عملکرد شبانه روزی قابل توجهی را در یک مدل موش هایپرفاژی(بیش از حد تغذیه شده) مشاهده کردند. این موش های چاق دارای اشتهایی فوق العاده، گلوکز و فشار خون بالایی هستند که هنگام شب کاهش نمی یابد و از همه مهمتر دچار اختلال در عملکرد تک لایه ی سلول های اندوتلیال هستند که رگ های خونی را مفروش می کنند. به طور معمول سلولهای اندوتلیال سطح صافی برای عبور جریان خون ایجاد می کنند و نقش مهمی در انبساط رگ های خونی در پاسخ به حجم خون بیشتر دارند، تا فشار خون زیاد افزایش نیابد.

اختلال عملکرد اندوتلیال، آغازگر اصلی آترواسکلروز است، آنچه که بسیاری از ما به عنوان بیماری قلبی می شناسیم. سلولهای اندوتلیال ناکارآمد باعث التهاب و چسبندگی شده و گونه های اکسیژن فعال مخرب بیشتر و نیتریک اکسید کمتری تولید می کنند و این باعث اختلال در رگ های خونی می شود. که نتیجه ی آن می تواند یک گذرگاه شلوغ برای خون، با دیواره های چسبنده باشد که سلول ها در آن جمع می شوند و بیماری عروق کرونر شکل می گیرد.

هنگامی که دانشمندانMCG ، دنده های ساعت های شبانه روزی در موش ها را با استفاده از رویکردهای ژنتیکی یا تغییرات محیطی از جمله تاخیر در چرخه های روشنایی و تاریکی مختل کردند، عملکرد ساعت از دست رفت و خطر اختلال عملکرد اندوتلیال و بیماری افزایش یافت. دکترFulton  وStepp  می خواستند اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی از دست رفتن زمانبندی ساعتها و بهترین راه برای مقابله با آن بدست آورند.

آنها موش های چاق را با یک گزارشگر ساعت پرورش دادند، آنها یکی از عوامل ساعت شبانه روزی را به یک پروتئین فلورسنت مرتبط کردند تا هنگام روشن شدن آن، پروتئین نور افشانی کند، و به این ترتیب بتوانند فعالیت ساعت را بهتر ردیابی کنند.با استفاده از این موش های دارای خبرنگار ساعت، رکودهای بزرگی را در ریتم های شبانه روزی و ژنهای مرتبط با ساعت در موش های چاق و دارای سطح بالای گلوکز مشاهده کردند.

دکتر استپ می گوید: اولین چیزی که می خواهیم بدانیم این است که چرا ساعت در چاقی دچار اختلال می شود، موضوع دوم این است که چه چیزی واسطه ی انتقال اثرات اختلال در ساعت شبانه روزی به بیماری های قلبی عروقی است، و اگر اختلال در عملکرد ساعت را برطرف کنیم، آیا این مشکلات قلبی عروقی برطرف می شود؟

اگر روزه داری متناوب ، که به احیای نوسانات طبیعی سطح گلوکز کمک می کند، یا داروهای تعمیر کننده ی ساعت شبانه روزی که برای این مطالعات استفاده می شوند، با پیشرفت مشکلات قلبی و عروقی مقابله کنند، آنها پاسخ هایی را ارائه خواهند داد.

آنها و سایر محققان قبلاً شواهدی بدست آورده بودند كه نشان می داد یکه مولكول تعمیر كننده ی ساعت یعنی Nobiletin، كاهش عملكرد ساعت در چاقی را معکوس می کند. این مسئله که آیا استفاده از این دارو عملکرد قلبی عروقی را بهبود می بخشد یا نه ، یکی از مواردی است که اکنون می خواهند در مورد آن اطلاعات بیشتری کسب کنند.

آنها می خواهند بدانند که آیا گلوکز زیاد و در نتیجه اختلال عملکرد ساعت از طریق افزایش بیان گالکتین 3 ، - گیرنده ی مرتبط با بیماری قلبی عروقی که در مدل موش خود دیده اند-، سبب بیان ژن NOX1 می شود که مولکولهای اکسیژن را به گونه های فعال مخرب در سلولهای اندوتلیال تبدیل می کند؟

آنها هنوز مطمئن نیستند که کدام ساعت ( یا ساعتها) در بروز این مشکل نقش اصلی را دارند. آنها در هر کجا نگاه کرده اند از جمله قلب، کلیه، کبد، رگ های خونی و سلول های اندوتلیال، این ساعت های مختل شده را دیده اند. در حال حاضر آنها بر روی ساعتهای موجود در سلولهای اندوتلیال، جایی که فکر می کنند بسیاری از مشکلات از آنجا آغاز می شود، تمرکز کرده اند. آنها انتظار ندارند که ساعت (های) خاصی را در این مطالعات شناسایی کنند، اما اگر چیز خاصی نیابند در مطالعات بعدی شروع به بررسی ساعت های مختل شده در سایرسلول ها می کنند.

فولتون می گوید: ما فکر می کنیم که مسئله به معنای واقعی کلمه مربوط به زمان بندی است. سیگنالینگ مناسب نیاز به نوسانات صحیح قند خون دارد و تجمع بیش از حد و مداوم گلوکز باعث می شود بدن تلاش کند که ساعت ها را خاموش کند.

دانشمندان خاطرنشان كردند كه اگر با وجود چاقی، عضلات سالمی داشته باشید، حداقل برای مدتی، تأثیر قند خون بالا بر عروق خود را كاهش می دهید. عضله اولین و سریع ترین عضو مصرف کننده ی گلوکز است که به سرعت آن را از گردش خون خارج می کند. استپ می گوید: اگر قند از جریان خون وارد عضله شود، دیگر هرگز از آن بیرون نمی آید یا مصرف شده و یا برای استفاده ی بعدی ذخیره می شود. موش های چاق مانند انسان، توده عضلانی خود را در چاقی از دست می دهند. در برخی از مطالعات اولیه، ما توانستیم با حفظ توده عضلانی در موش های چاق از آسیب قلبی عروقی جلوگیری کنیم.

آنها خاطرنشان کردند كه در پیری، هنگامی كه ماهیچه ها حتی در افراد فعال، حجم خود را از دست می دهند، و یا در آسیب های نخاعی یا سایر شرایطی كه ما را بی تحرك می كنند، برخی از همان خطرات قلبی و عروقی مرتبط با چاقی، بروز می کند.

استپ گفت: خطرات قلبی و عروقی وابسته به ریتم شبانه روزی با سناریوهایی مانند شیفت کاری یا جت لگ مزمن حتی در یک موشهای لاغر نیز افزایش می یابد که مسلما برای یک فرد چاق به مراتب بدتر است.

به گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری ها، چاقی در بزرگسالان در نتیجه ی عواملی ایجاد می شود که شامل مصرف کالری بیشتر از مقدار مورد نیاز، داروها و سایر مواجهه ها و همچنین ژنتیک، از جمله انواع ژنهای افزایش دهنده ی گرسنگی و میل بیشتر به مصرف مواد غذایی، هستند. چاقی با بهداشت روانی ضعیف، کاهش کیفیت زندگی همراه است و به علل اصلی مرگ و میر در ایالات متحده از جمله دیابت، بیماری های قلبی، سکته مغزی و برخی از انواع سرطان کمک می کند. خود چاقی یکی از مهمترین عوامل خطرزا برای بیماریهای قلبی عروقی و خطر عمده ای برای دیابت و فشار خون بالا محسوب می شود که در راس عوامل خطر برای قلبی و عروقی قرار دارند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20191022/High-glucose-impairs-circadian-clock-function-may-increase-cardiovascular-risk.aspx