Ученые утверждают, что высокое содержание глюкозы при ожирении способствует нарушению работы циркадных ритмов внутри клеток, которые помогают регулировать многие функции организма в течение суток и повышают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Medical College of Georgia at Augusta University.
Актуальность проблемы
Циркадные часы устанавливают ритм нашего организма, когда мы едим, спим и просыпаемся в нужное время. Что менее известно, так это важная роль циркадных часов и подготовке наших органов и клеток для оптимального функционирования в нужное время, а также определения времени для отдыха и омоложения.
«В каждой клетке вашего организма установлены часы, которые используются для прогнозирования ежедневных потребностей», — добавляет Степп.
Кровяное давление и частота сердечных сокращений снижаются в ночное время и повышаются утром, когда когда человек приобретает вертикальное положение.
«Метаболические потребности в ночное время отличаются от метаболических потребностей при бодрствовании», — объясняет Степп.
«Сон должен быть периодом отдыха и восстановления для каждой из наших клеток, как и для нас в целом», — добавляет Степп.
На рассвете гены, активные ночью, должны быть выключены, и гены, важные для повседневной деятельности, должны быть включены, и метаболизм должен перейти от восстановительной к активной фазе. Кровоток регулируется в соответствии с этими динамическими метаболическими потребностями, и циркадные часы являются своего рода посредниками между метаболизмом и сердечно-сосудистой системой, которые координируют изменения метаболизма с изменениями сердечно-сосудистой функции генов.
Результаты научной работы
«Мы продемонстрировали, что проблемы с глюкозой и сердечно-сосудистыми заболеваниями неразрывно связаны с ожирением», — объясняет автор исследования Дэвид Степп (David Stepp), научный сотрудник Медицинского колледжа Джорджии в Университете Августы (Medical College of Georgia at Augusta University).
«Мы также продемонстрировали, что высокий уровень глюкозы ухудшает работу циркадных часов», — добавляет Степп.
Ученые обнаружили, что ожирение может нарушить связи между метаболизмом и регуляцией сердечно-сосудистой системы. Чрезмерное потребление пищи, особенно продуктов с высоким содержанием сахара и углеводов, некоторые из которых организм также расщепляет на глюкозу, ослабляет функцию циркадных часов и ставит под угрозу здоровье сердечно-сосудистой системы. Ученые обнаружили высокие уровни глюкозы и значительную циркадную дисфункцию в мышиной модели с гиперфагией.
У мышей с ожирением усиленный аппетит, высокое содержание глюкозы и высокое кровяное давление, которое не падает ночью, когда это необходимо, и, что наиболее важно, дисфункция одного слоя эндотелиальных клеток, которые выстилают кровеносные сосуды. Обычно эндотелиальные клетки обеспечивают гладкую поверхность для прохождения крови и играют ключевую роль в расширении кровеносных сосудов в ответ на увеличение объема крови, поэтому артериальное давление не увеличивается. Эндотелиальная дисфункция является основным инициатором атеросклероза. Дисфункция эндотелиальных клеток приводит к воспалению эндотелия, липкости. Выделяются разрушительные активные формы кислорода и меньше вырабатывается окиси азота, что ухудшает расширение кровеносных сосудов. Результатом может быть извилистый проход для крови, липкие стенки сосудов, что приводит к атеросклерозу.
Авторы другого исследования утверждают, что ученые выяснили, как циркадные ритмы влияют на молекулярные механизмы.
