Дневните часове играят основна роля в растежа на мастните клетки

Резюме: Ново проучване съобщава, че циркадните ритми играят важна роля в наддаването на тегло.

източник: Weill Cornell Medicine

Нарушаването на циркадните часовници, които поддържат тялото и неговите клетки свързани в 24-часовия цикъл ден-нощ, играе важна роля за наддаването на тегло, според две проучвания на изследователи от Weill Cornell Medicine.

Едно проучване, публикувано на 27 юни, в клетъчни доклади разкриват, че стресът, предизвикан от хронично приложение на глюкокортикоидни хормони на стреса и нарушаване на нормалния циркаден цикъл на секреция, задейства преходен защитен механизъм при мишки.

Този механизъм насърчава растежа на мастните клетки и производството на инсулин, като същевременно намалява излишните нива на захар и мазнини в кръвта и черния дроб.

Второто проучване е публикувано на 8 август в Proceedings of the National Academies of SciencesИ на демонстрира, че прекурсорите на мастните клетки се ангажират да станат мастни клетки по време на периода на почивка на мишките.

Проучванията показват, че стресът и други фактори, които изхвърлят „часовниците“ на тялото извън ритъма, могат да допринесат за увеличаване на теглото и да предложат нови лечения за затлъстяването.

Обяснява водещият автор на двете проучвания д-р Мари Теруел, доцент по биохимия и член на Института за детско здраве на Гейл и Айра Дракър към Weill Cornell Medicine. „Колкото повече разбираме, толкова по-вероятно е да можем да направим нещо по въпроса.“

В първото проучване д-р Теруел и колеги имитират опустошителните ефекти на състояния като болестта на Кушинг или хроничен стрес върху нормалните ежедневни колебания в глюкокортикоидите, клас хормони, свързани със стреса.

За да направят това, те имплантираха пелети, които освобождават глюкокортикоиди с постоянна скорост в продължение на 21 дни под кожата на мишки и ги сравниха с нормални мишки, които имаха нормални дневни колебания. Количеството кафява и бяла мазнина в глюкокортикоидните мишки се удвоява в рамките на 21 дни и техните инсулинови нива се повишават драстично, въпреки че мишките все още ядат същата здравословна диета като нормалните мишки.

„Ако стресирате животните в неподходящ момент, това ще има огромно въздействие“, каза д-р Теруел. „Мишките не се хранят по различен начин, но значителна промяна в метаболизма води до наддаване на тегло.“

Изненадващо, тези метаболитни нарушения изглежда имат „защитен ефект“, като поддържат нивата на кръвната захар ниски и предотвратяват натрупването на мазнини в кръвта или черния дроб. Когато премахнаха пелетите, метаболитните промени бързо се обърнаха.

„Това показва, че животните могат да се справят с хроничния стрес за известно време“, каза тя.

Във второто проучване д-р Теруел и колеги свързаха червен флуоресцентен протеин с протеин, който контролира експресията на важни циркадни часовникови гени и жълт флуоресцентен протеин с пероксизомен пролифератор-активиран рецептор гама (PPARG), протеин, който регулира производството на мазнини клетки. Те са използвали тези два флуоресцентни маркера, за да наблюдават ежедневните колебания на PPARG и ежедневната генна експресия в прекурсори на мастни клетки при мишки.

По време на почивката на деня те откриха, че ежедневният протеин, наречен CCAAT усилващ алфа протеин (CEBPA), причинява бързо увеличаване на производството на PPARG. След като нивата на PPARG достигнат определен праг, първичните клетки се ангажират да се трансформират в мастни клетки, процес, който отнема няколко дни, за да завърши.

„Решението да преминете към мастна клетка се случва бързо в рамките на 4 часа. Тя каза. „Това се случва само в определено време на деня.

Д-р Теруел и нейните колеги сега работят, за да разберат защо глюкокортикоидните аритмии причиняват временни защитни метаболитни промени. Те също така искат да знаят дали продължителният стрес или диета с високо съдържание на мазнини прави тези промени постоянни. Резултатите от тези проучвания могат да помогнат да се определи колко дълго е безопасно да се лекуват индивиди с глюкокортикоидни лекарства за състояния като астма.

Изследването може също да доведе до разработването на лекарства, които помагат за нулиране на циркадните ритми при хора със затлъстяване като алтернатива на по-инвазивни лечения като бариатрична хирургия. Друга възможност може да са лечения, които са насочени към четиричасовия прозорец, когато прекурсорите на мастните клетки се ангажират да се трансформират в мастни клетки, за да предотвратят излишното натрупване на мазнини.

Д-р Теруел и нейните колеги също вярват, че научаването как да се синхронизират клетъчните и ключовите биологични часовници на тялото ще бъде от съществено значение.

Вижте също

„Всяка клетка в нашето тяло има вътрешен клетъчен часовник, точно като мастните клетки, и ние имаме главен часовник в нашия мозък, който контролира секрецията на хормони“, каза тя. „Опитваме се да разберем как работят заедно и как можем да ги координираме.

Относно този циркаден ритъм и новини за изследване на теглото

автор: пресслужба
източник: Weill Cornell Medicine
Контакт: Пресслужба – Weill Cornell Medicine
снимка: Изображението е кредитирано от Weill Cornell Medicine

оригинално търсене: свободен достъп.
„Циркадният часовник медиира циркадните изблици на клетъчна диференциация чрез периодично ограничаване на ангажимента за клетъчна диференциацияНаписано от Мари Теруел и др. PNAS

Резюме

Циркадният часовник медиира циркадните изблици на клетъчна диференциация чрез периодично ограничаване на ангажимента за клетъчна диференциация

Повечето клетки на бозайници притежават присъщ циркаден часовник, който координира метаболитната активност с ежедневния цикъл на почивка и събуждане. Известно е, че циркадният часовник регулира клетъчната диференциация, но не е известно как непрекъснатите циркадни колебания на вътрешния часовник могат да контролират много по-дълъг и многодневен процес на диференциация.

Тук ние едновременно наблюдаваме циркадния часовник и прогресията на диференциацията на адипоцитите в единични клетки. Забележително е, че открихме експлозивно поведение в клетъчната популация, където отделните първични клетки се ангажират да се диференцират предимно за период от 12 часа всеки ден, в съответствие с времето за почивка. Ежедневното стробиране възниква, защото клетките необратимо се ангажират с диференциация само в рамките на няколко часа, което е много по-бързо от фазата на покой и общия многодневен процес на диференциация.

Ежедневните скокове в ангажимента за диференциация са резултат от вариант, задвижван от стимула за диференциация и бавно нарастване на експресията на PPARG, главният регулатор на адипогенезата, съчетано с циркадианно усилване на експресията на PPARG, управлявано от бързодействащи PPARG регулатори като CEBPA. Нашето откритие за циркадни изблици в клетъчната диференциация само по време на циркадната фаза, съответстваща на вечерта при хората, е широко уместно, като се има предвид, че повечето диференцирани соматични клетки се регулират от циркадния часовник.

Задаването на конкретно време всеки ден, когато настъпва диференциация, може да отключи терапевтични стратегии за използване на терапия по посока на часовниковата стрелка за насърчаване на регенерацията на тъканите.