27 ژوئن 2023 - کار مشترک محققانی از بخشهای پزشکی و علوم زیستی (MELIS) در دانشگاه پمپئو فابرا (UPF)، دانشگاه کالیفرنیا، ایروین (UCI) و موسسه تحقیقات زیست پزشکی (IRB Barcelona) نشان داده است که تعامل بین ساعت های شبانه روزی در کبد و ماهیچه های اسکلتی، متابولیسم گلوکز را کنترل می کند.
این یافتهها نشان می دهد که عملکرد ساعت موضعی در هر بافت برای متابولیسم گلوکز در کل بدن کافی نیست، بلکه به سیگنالهایی از چرخه های تغذیه و روزه داری نیز نیاز دارد تا سطح گلوکز را به درستی در بدن حفظ کند. درک اجزای زیربنایی تعادل گلوکز، پیامدهای روشنی برای بیماری های متابولیک مانند دیابت یا سایر اختلالات مرتبط با سن دارد.
ساعت شبانه روزی، تقریباً در هر سلول از بدن وجود دارد. آنها فرآیندهای بیولوژیکی را با یک چرخه 24 ساعته ی شب و روز هماهنگ می کنند تا تغییرات فیزیکی، ذهنی و رفتاری را هماهنگ کنند. این فرآیند توسط ساعت مرکزی در مغز پشتیبانی میشود که ساعتها را در بافتهای محیطی هماهنگ میکند. دکتر Pura Muñoz-Cánoves، نویسنده ارشد این مطالعه از MELIS-UPF توضیح داد: حفظ ریتم های شبانه روزی با سلامت عمومی مرتبط است، اما زمانی که مختل شود به بیماریهایی منجر می گردد. مطالعات پیشین نشان داده اند که اختلالات شبانه روزی می تواند متابولیسم کربوهیدرات ها را تحت تاثیر قرار دهد و باعث ایجاد ناهنجاری های مشابه دیابت شود.
مطالعه ی منتشر شده در ژورنال Cell Reports به طور شگفت انگیزی نشان داد که ساعت ها در کبد و ماهیچه ها می توانند در غیاب ساعت مرکزی در مغز، زمان را به تنهایی حفظ کنند، اگرچه قدرت ریتم آنها کاهش می یابد.
این مطالعه همچنین نشان داد که در این شرایط، سطح جذب و پردازش گلوکز تغییر میکند. با این حال، ترکیب ساعتها با چرخههای تغذیه و ناشتا، عملکرد هر یک از ساعتها را بهبود بخشید و تنظیم گلوکز را در این سیستم ترکیبی، بازیابی کرد. این یافته نشان می دهد که یک ریتم روزانه تغذیه و ناشتا، کلیدی برای هم افزایی ساعتهای کبدی و ماهیچهای و بازیابی کنترل متابولیک گلوکز است.
دکتر جاکوب اسمیت، محقق فوق دکتری در MELIS-UPF که این مطالعه را با دکتر کوین کورونوفسکی رهبری می کرد، اظهار داشت: مطالعه ی ما نشان می دهد که یک حداقلی برای شبکه ساعت برای تحمل گلوکز مورد نیاز است. ساعت مرکزی، که چرخه های تغذیه روزانه را کنترل می کند، با ساعت های محلی در کبد و عضله همکاری می کند. اکنون، گام بعدی شناسایی فاکتورهای سیگنال دهی درگیر در این تعامل است.
دکتر Muñoz-Cánoves، محقق اصلی در آزمایشگاه آلتوس در سن دیگو، که در حال حاضر نیز به این بیماری مبتلا شده است، افزود: ما معتقدیم که این یافته ممکن است نوید بخش درمان بیماریهای انسانی مانند دیابت باشد، که در آن شبکه ی ماهیچهها- کبد ممکن است برای نتیجه ی درمانی مطلوب در دیابت و یا برای سایر اختلالات مرتبط با سن مورد هدف قرار گیرد.
این یافته ها با استفاده از یک مدل موش "بدون ساعت" که در آزمایشگاه دکتر سالوادور آزنار بنیتا درIRB بارسلونا پرورش یافته بود، به دست آمد. در این موش ها، محققان ساعت ها را فقط در کبد یا ماهیچه های اسکلتی یا ساعت های ترکیبی در هر دو اندام، بازسازی کرده بودند.
دکتر سالوادور آزنار بنیتا، محقق ICREA و رئیس آزمایشگاه سلولهای بنیادی و سرطان در IRB بارسلونا، توضیح داد: این یک مثال عالی از این است که چگونه با مطالعه ی ارتباط بین بافت های محیطی، میتوان شروع به درک تعامل پیچیده ی نحوه برقراری ارتباط سیستمیک نمود. ما بسیار هیجان زده هستیم که ببینیم چگونه هماهنگی روزانه بین کبد و عضله قادر به حفظ گلوکز بطور سیستمیک است، چیزی که برای ما کاملاً غیرمنتظره بود.
منبع:
https://medicalxpress.com/news/2023-06-cooperation-muscle-liver-circadian-clocks.html