Подвергание мышей воздействию цикла свет-темнота, имитирующего смену рабочего графика у людей, меняет чувствительность к инсулину и толерантность к глюкозе. Результаты исследования опубликованы в научном журнале PLOS ONE.
Актуальность проблемы
Биологические часы, синхронизированные с циклами света и темноты в окружающей среде, несут ответственность не только за опосредование выбора времени сна и сигналов голода, но и за регулирование гомеостаза и метаболизма глюкозы.
Материалы и методы обследования
В новой работе исследователи подвергли самок мышей постоянно меняющемуся циклу свет-темнота. Период в течение 4 дней из каждой недели по 12 часов света и 12 часов темноты соответствовал биоритмам мышей. В течение трех последующих дней биоритм переместился на 8 часов вперед, и темнота начала чередоваться с периодом нормального освещения. Через 4 недели этого переменного графика исследователи измерили толерантность к глюкозе, к инсулину и секрецию инсулина у мышей в различные моменты времени в течение дня, а также прием пищи и физическую активность. Контрольных мышей держали в статическом 12-часовом цикле свет-темнота в течение всех 4 недель.
Результаты научной работы
Исследования ранее показали, что мутации в ключевых генах могут привести к быстрому развитию метаболических расстройств и ожирения у мышей. У мышей с биоритмом, соответствующем сменному графику работы, уровень глюкозы в крови натощак (10,86 ммоль / л против 8,98) и гликогена в печени на ранних стадиях светового периода сравнялся с контрольной группой животных. Кроме того, чувствительность к инсулину была увеличена в середине светового периода. Однако ограничение кормления фиксированным 12-часовым периодом устранило это изменение в чувствительности к инсулину. В то время как среднесуточная толерантность к глюкозе не изменялась в соответствии со сменным графиком работы, нормальные суточные ритмы толерантности к глюкозе были смещены на 2,27 часа и имели амплитуду 20,4%. Сменный график работы не влиял на общее потребление пищи, хотя мыши по смещенному графику ели раньше, чем контрольные мыши.
Текущее исследование было ограничено тем фактом, что изучались только мыши-самки, а данные о сне не собирались. Однако, если толерантности к глюкозе, наблюдаемые у этих мышей, встречаются и у людей, работающих посменно, это может привести к несоответствию между ритмами усвоения глюкозы и временем приема пищи, при этом непереносимость глюкозы возникает во время еды. Изменения чувствительности к инсулину и толерантности к глюкозе могут подвергнуть работников со сменным графиком большему риску развития сахарного диабета II типа.
Автор исследования Бо Чжан (Bo Zhang) комментирует: «Серьезную обеспокоенность вызывает влияние циркадных нарушений, вызванных изменением цикла свет-темнота, на метаболизм глюкозы».
Авторы другого исследования утверждают, что диабет матери повышает риск развития заболеваний сердца у будущих детей.
