Biológiai órát fedeztek fel az izomsejtekben

Svájci tudósok felfedezték, hogy az emberi izomsejtekben biológiai óra működik, amely az anyagcsere szabályozásában, illetve a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában játszhat szerepet – írja az MTI.

Biológiai órák az egészt testben működnek, ezért termelődik az alvás idején a melatonin nevű hormon, étkezési időben az emésztőenzimek, és ezért vagyunk éberek a nap legaktívabb szakaszában. Az agy központi órája irányítja a szervekben működő segédórákat. Ez a bolygónk mozgásához igazított időzítőrendszer az úgynevezett cirkadián ritmus, amelynek a kutatásáért épp a minap kapott orvosi Nobel-díjat Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash és Michael W. Young.

A Genfi Egyetem kutatói és társaik most arra jöttek rá, hogy az izomsejtek a nap más-más szakaszaiban eltérő összetételben tartalmazzák a különböző zsírokat. A jelenség mögött az izomsejtek biológiai órájának működését feltételezték, a bizonyításhoz önkénteseket kértek fel. A résztvevők központi óráját úgy hangolták össze, hogy megkérték őket, a tesztek előtt egy héten át kövessenek mind azonos alvási-étkezési időbeosztást.

A vizsgálat alatt négyóránként minden alanytól kis mennyiségű combizommintát vettek és elemezték a sejtek zsírösszetételét. A tesztek alapján egyértelmű volt az összefüggés a napszak és a zsírösszetétel között – mondta Howard Riezman, a Genfi Egyetem biokémikusa, aki Charna Dibnerrel, az egyetem belgyógyász kutatójával együtt koordinálta a vizsgálatokat. Mivel azonban az alanyok zsírösszetétele lényegesen eltért egymástól, további kutatásra volt szükség, hogy megerősítsék az eredményeket.

Köze lehet a cukorbetegséghez

Második lépésként laboratóriumi kísérleteket végeztek. Emberi izomsejteket tenyésztettek, központi óra hiányában mesterségesen, a szervezet egy jelzőmolekuláját használva hozták őket összhangba. A zsírösszetétel szabályszerű időközönként változott, hasonlóan ahhoz, amit az első vizsgálat résztvevőinél megfigyeltek. Amikor az órát leállították, vagyis a működését kiváltó gént blokkolták, akkor nagyrészt megszűnt a zsírösszetétel szabályszerű változása.

A felfedezett mechanizmusról úgy vélik, a sejtek inzulinérzékenységét segít szabályozni. A zsírok, vagyis a lipidek a sejthártya alkotórészeiként befolyásolják, mennyire képes egy molekula behatolni a sejtbe vagy kijutni onnan. Ha a zsírszerkezet megváltozik, az hatással van az izom hormonérzékenységére, és arra is, hogy mennyire képes vércukrot felvenni. Ha alacsony az izom inzulinérzékenysége, az úgynevezett inzulinrezisztenciához vezet, ami a 2-es számú diabétesz előzménye.

"A tanulmány a cirkadiális ritmus, az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú cukorbetegség összefüggésére utal. Ha a kapcsolatot sikerül bebizonyítani, azzal a cukorbaj új kezelési lehetőségei dolgozhatók ki" – mondta Charna Dibner.

A Genfi Egyetem kutatócsoportja – együttműködve a Bathi, a Lyoni, a Surreyi Egyetemmel, a Lausanne-i Műszaki Egyetemmel és a Nestlé Egészségtudományi Intézetével – az amerikai tudományos akadémia lapjában (PNAS) tette közzé az eredményeit.