Insulina, sub influenta ciclului circadian

Creierul asociaza efectele insulinei cu lumina, astfel ca oamenii de stiinta si-au propus sa descopere modul in care sensibilitatea la insulina se modifica in functie de ciclul circadian. In centrul descoperirilor se afla neuronii nucleului hipotalamic ventromedial, o parte a creierul responsabila de acest echilibru. Aceste rezultate ar trebui sa incurajeze diabeticii sa tina cont de cel mai potrivit interval pentru a-si administra insulina astfel incat efectele ei sa fie controlate si sa evite riscul hipoglicemiei.

Perturbarea ceasului nostru intern pare sa joace un rol semnificativ in explozia bolilor metabolice inregistrate in ultimele decenii, in special in privinta diabetului. Se pare ca efectul insulinei si al glicemiei din organism este influentat de alternanta zi-noapte. Care sunt mecanismele implicate? Cum isi sincronizeaza organismul ceasul intern?

Cercetatorii de la Universitatea din Geneva au facut un studiu, prin care analizeaza modul in care creierul asociaza efectele insulinei cu lumina. Rezultatele au fost publicate in revista ”Cell”.

Echilibrul dintre secretia si actiunea hormonilor este esential pentru functionarea normala a organismului. Astfel, secretia mai multor hormoni, inclusiv insulina, variaza in decursul unei perioade de 24 de ore, iar orice schimbare a acestui ritm creeaza o predispozitie catre bolile metabolice. Pentru a se sincroniza, corpul ia in considerare doua elemente esentiale, si anume alternanta dintre lumina si intuneric si cea dintre perioadele in care mancam sau nu. Intr-adevar, lumina perceputa de neuronii din retina este transmisa creierului, care, la randul sau, regleaza ceasurile periferice situate in diferite parti ale corpului.

”Ipoteza noastra este ca sensibilitatea la insulina variaza in functie de ciclul zilnic de 24 de ore, dar si de tesuturi. Stiam deja ca anumiti neuroni din nucleul hipotalamic controleaza sistemul nervos in cazul soarecilor. In acest studiu, ne-am axat pe acesti neuroni, numiti VHM SF1 si pe rolul pe care il au privind efectele insulinei”, spune Roberto Coppari, autorul principal al studiului.

In primul rand, oamenii de stiinta au facut o evaluare completa a actiunii insulinei in diferite tesuturi ale soarecilor si au observat variatii semnificative. Soarecii au stat 12 ore la lumina si 12 ore in intuneric, astfel ca sensibilitatea la insulina a fost mai scazuta in timpul perioadei de odihna. Apoi au repetat aceleasi masuratori pe animale ale caror gena SIRT1 (o gena care regleaza componentele moleculare ale ceasului intern al organismului) a fost aliminata. In acest caz, animalele au dezvoltat o rezistenta la insulina.

Prin modificarea timpului de expunere la lumina, cercetatorii au demonstrat ca gena SIRT1 joaca un rol cheie in actiunea insulinei in muschiul gastrocnemius, dar nu si in alte tesuturi. Acest lucru demonstreaza ca neuronii transmit informatii referitoare la ciclul lumina/intuneric catre alte organe, dar si ca intreruperea uneia dintre aceste cai de reglementare este suficienta pentru a creste riscul de dezvoltare a diabetului.

Pentru a evalua mai bine efectul luminii asupra sensibilitatii tesuturilor la insulina, cercetatorii au masurat absorbtia de glucoza indusa de insulina. Se pare ca orice perturbare (cum ar fi o ora de lumina in timpul de odihna, sau doua zile de intuneric) este suficienta pentru a provoca un efect negativ. Expunerea la lumina crescuta sau scazuta poate influenta profund sensibilitatea tesuturilor la insulina, iar modificarea, oricat de mica, a acestui mecanism distruge in mod semnificativ homeostazia metabolica. Acest lucru explica de ce anumite persoane expuse la lumina in momente nepotrivite (oamenii care lucreaza in schimburi) au un risc mai mare de a dezvolta boli metabolice, precum diabetul.

In momentul actual, peste 450 de milioane de oameni din intreaga lume au diabet si au nevoie de injectii zilnice cu insulina. Atunci cand insulina endogena nu este produsa in cantitati suficiente  (cum ar fi in diabetul de tip 1), tratamentul este singura varianta. Totusi, exista si riscuri, cum ar fi hipoglicemia severa, care poate induce coma si poate cauza chiar decesul. In mod normal, insulina administrata pacientilor este calculata pe baza aportului de carbohidrati.

Dupa cum indica rezultatele noastre, sensibilitatea la insulina variaza in functie de perioada zilei si de ritmul circadian al indivizilor, astfel ca acest aspect ar trebui sa fie luat in considerare. Astfel, pacientii isi pot gestiona mai bine tratamentul si pot elimina riscurile.

Sursa: www.sciencedaily.com