Biyolojik Saatin Eksikliği Beslenme ve Obeziteyi Nasıl Etkiliyor?

Memelilerin vücutlarındaki her hücre, çeşitli genler aktif olduğu zaman yönetilen, sirkadiyen ritim olarak bilinen 24 saatlik hücresel döngülerle çalışır. Örnek vermek gerekirse; sindirim ile ilgili genler gün içinde daha aktifken, hücresel onarım ile ilgili genler gece daha aktiftir. Bu iç zamanlama, beslenme sırasında yeterli beslenme ve açlık sırasında gerekli onarım veya gençleştirme arasında bir denge kurar. Bu sirkadiyen saat kesintiye uğradığında, insanlar vardiyalı çalıştıklarında ya da genetik kusurlardan dolayı tehlikeye girdiğinde, beslenme ve gençleşme arasındaki denge bozulur ve hastalıklar ortaya çıkar. Yaşlandıkça, sirkadiyen saatlerimiz zayıflar. Sirkadiyen saatteki bu bozulma; metabolik hastalıklar, kalp hastalıkları, kanser ve demans için artan riskimizle paraleldir.

Sirkadiyen saat mutant farelerin metabolik hastalıklara artan yatkınlığı, metabolik homeostaz için bir moleküler saatin gerekli olduğu fikrine yol açmıştır. Bununla birlikte, bu farelerin genellikle normal bir beslenme-açlık döngüsü yoktur. Salk Enstitüsündeki bilim adamları daha önce, farelerin yüksek yağ içeren bir diyete 24 saat boyunca erişebilmesiyle obez olduklarını ve yüksek kolesterol, yağlı karaciğer ve diyabet gibi bir dizi metabolik hastalık geliştirdiklerini keşfetmişti. Yeni çalışmalarında araştırmacılar, metabolik fonksiyonları düzenleyen karaciğerde eksprese olan genler de dahil olmak üzere farelerde biyolojik saatin korunmasından sorumlu genleri etkisiz hale getirmişlerdir. Bu yolla metabolik hastalıklarda sirkadiyen ritimlerin rolünü daha iyi anlamayı amaçladılar. Zaman kısıtlı yemeğin bu "saat-eksik" farelere fayda sağlayıp sağlayamayacağını test etmek için, fareleri iki yüksek yağlı diyet rejimlerinden birine yerleştirdiler. Bir grup fare günün her saatinde yiyeceğe erişime sahipken, diğer grup sadece 10 saatlik bir pencerede aynı miktarda kalori erişimine sahipti.

Zaman Kısıtlı Beslenme Obezite ve Metabolik Hastalıklardan Koruyor

Araştırmacılar zaman kısıtlı beslenmenin (TRF) tüm vücuttaki Cry1, Cry2 ve karaciğere özgü Bmal1 ve Rev-erb α / β genleri sessizleştirilmiş farelerde obezite ve metabolik sendromu önleyip önlemediğini test ettiler. Yemeğe sürekli erişim sağlandığında, fareler hızla kilo aldı ve genotipe özgü metabolik kusurlar gösterdiler. Bununla birlikte, TRF altında aynı diyetle beslendiğinde (karanlık ortamda 10 saate kadar besin erişimi) aşırı kilo alımı ve metabolik hastalıklardan korundular. Transkriptom ve metabolom analizleri, TRF'nin hepatik lipid birikimini azalttığını ve metabolik strese karşı hücresel savunmayı artırdığını gösterdi.

Araştırmacılar sonuçların, sirkadiyen saatin beslenmede ve açlıkta günlük ritimleri sürdürerek, besin ve hücresel stres tepkileri arasında denge sağlayarak metabolik homeostazı koruduğunu gösterdiğini belirttiler.