Η υψηλή γλυκόζη στους παχύσαρκους φαίνεται να ενοχλεί το έργο των κιρκαδικών ρολογιών των κυττάρων. Τα βιολογικά ρολόγια βοηθούν στη ρύθμιση του χρονισμού πολλών λειτουργιών του σώματος κατά τη διάρκεια του 24ώρου και η παρεμπόδισή τους αυξάνει τον κίνδυνο καρδιαγγειακών παθήσεων, λένε οι επιστήμονες.
«Έχουμε αποδείξει ότι η γλυκόζη και τα καρδιαγγειακά προβλήματα είναι εγγενώς συνδεδεμένα στην περίπτωση της παχυσαρκίας», είπε ο Δρ. David Stepp, αγγειακός βιολόγος Augusta University. «Έχουμε επίσης αποδείξει ότι η υψηλή γλυκόζη επηρεάζει τη λειτουργία του βιολογικού ρολογιού. Τώρα θέλουμε να μάθουμε αν “διορθώνοντας” το ρολόι, βελτιώνουμε τα καρδιαγγειακά προβλήματα».
Ο Stepp μαζί με τον Δρ. David Fulton είναι οι κύριοι ερευνητές με επιχορήγηση ύψους 2,7 εκατομμυρίων δολαρίων από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ μιας έρευνας που αφορά τη χρήση της διαλείπουσας νηστείας και μιας αναπτυσσόμενης κατηγορίας φαρμάκων “επισκευής” των βιολογικών ρολογιών.
Τα κιρκαδικά ρολόγια ρυθμίζουν το ρυθμό του σώματός μας ώστε να τρώμε και να κοιμόμαστε την κατάλληλη στιγμή. Λιγότερο γνωστός είναι ο ρόλος τους στην προετοιμασία των οργάνων και των κυττάρων μας ώστε να λειτουργούν άριστα την κατάλληλη στιγμή καθώς και να ρυθμίζουν πότε θα ξεκουραστούν και θα ανανεωθούν.
«Κάθε κύτταρο στο σώμα έχει ένα ρολόι που χρησιμοποιείται για την πρόβλεψη των καθημερινών αναγκών», λέει ο Fulton. Μεταξύ αυτών είναι η πίεση του αίματος και η πτώση της καρδιακής συχνότητας τη νύχτα. Το πρωί, η πίεση του αίματος πρέπει να ανέβει διότι το σώμα ξέρει ότι θα κινηθούμε και άρα το αίμα πρέπει να καταπολεμήσει τη βαρύτητα. Οι μεταβολικές ανάγκες τη νύχτα είναι διαφορετικές από τις μεταβολικές ανάγκες όταν είμαστε ξύπνιοι.
Ο ύπνος είναι μια περίοδος ανάπαυσης και ανάκαμψης για κάθε κύτταρο. «Κάνετε αναγέννηση, κάνετε αποκατάσταση, κάνετε επισκευή», λέει ο Stepp. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα γονίδια που λειτουργούν τη νύχτα πρέπει να απενεργοποιούνται και τα γονίδια που είναι σημαντικά για τις καθημερινές δραστηριότητες πρέπει να ενεργοποιούνται. Ο μεταβολισμός μας πρέπει να αλλάξει από τη φάση αποκατάστασης στην ενεργή φάση. Η ροή του αίματος προσαρμόζεται για να ταιριάζει με αυτές τις μεταβολικές ανάγκες και τα κιρκαδικά ρολόγια μεσολαβούν μεταξύ του μεταβολισμού και του καρδιαγγειακού μας συστήματος με αλλαγές στη λειτουργία των καρδιαγγειακών γονιδίων.
Τα στοιχεία υποδεικνύουν ότι η παχυσαρκία μπορεί να σπάσει τους κανονικούς δεσμούς μεταξύ μεταβολισμού και καρδιαγγειακής ρύθμισης. Η υπερβολική κατανάλωση τροφίμων, ιδιαίτερα τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε ζάχαρη και υδατάνθρακες που το σώμα μας διασπά σε γλυκόζη, επιβραδύνει τη λειτουργία του ρολογιού και απειλεί την καρδιαγγειακή υγεία. «Είναι σίγουρα ένας επιταχυντής», λέει ο Fulton για την υψηλή γλυκόζη.
Τα υψηλά επίπεδα γλυκόζης επιδρούν στο κιρκαδικό σύστημα και αυτό φάνηκε σε ένα μοντέλο υπερφαγίας ποντικών. Τα παχύσαρκα ποντίκια έχουν τεράστια όρεξη, υψηλή γλυκόζη και υψηλή αρτηριακή πίεση η οποία δεν βελτιώνεται τη νύχτα. Επίσης έχουν δυσλειτουργία των ενδοθηλιακών κυττάρων που επικαλύπτουν εσωτερικά τις αρτηρίες. Κανονικά, τα ενδοθηλιακά κύτταρα παρέχουν μια ομαλή επιφάνεια για να περάσει το αίμα και επιτρέπουν στις αρτηρίες να διασταλούν όταν υπάρχει μεγαλύτερος όγκος αίματος, με αποτέλεσμα η αρτηριακή πίεση να μην αυξάνεται πολύ.
Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία είναι ένας σημαντικός παράγοντας αθηροσκλήρωσης. Τα δυσλειτουργικά ενδοθηλιακά κύτταρα φλεγμαίνουν, γίνονται κολλώδη και παράγουν περισσότερα αντιδραστικά μόρια οξυγόνου και λιγότερο μονοξείδιο του αζώτου, πράγμα που παρεμποδίζει τη διαστολή των αιμοφόρων αγγείων. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μια βασανιστική διέλευση του αίματος, κολλώδη τοιχώματα και τελικά αυξημένος κίνδυνος για στεφανιαία νόσο.
Όταν οι επιστήμονες “χάλασαν” τα κιρκαδικά ρολόγια στα ποντίκια χρησιμοποιώντας γενετικές προσεγγίσεις ή περιβαλλοντικές τροποποιήσεις, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης φωτός, αύξησαν τον κίνδυνο ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και ασθένειας. Τώρα οι Fulton και Stepp θέλουν να μάθουν περισσότερα για το πώς χαλούν τα ρολόγια και πώς επισκευάζονται.
Οι ερευνητές μέτρησαν την ταχύτητα του κιρκάδιου ρολογιού με μια φθορίζουσα πρωτεΐνη που “ανάβει” όταν γυρίζουν τα “γρανάζια”, ώστε να μπορούν να παρακολουθούν την ωρολογιακή δραστηριότητα. Χρησιμοποιώντας τα ποντίκια, είδαν τεράστιες μεταβολές στους κιρκάδιους ρυθμούς. Οι αλλαγές συσχετίστηκαν με συγκεκριμένα γονίδια και υψηλά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα πριν από τις μεταβολές.
«Το πρώτο πράγμα που θέλουμε να μάθουμε είναι γιατί το ρολόι είναι χαλασμένο στην παχυσαρκία», είπε ο Stepp. «Το δεύτερο που θέλουμε να μάθουμε είναι πώς το κιρκαδικό σύστημα επηρεάζει τις καρδιαγγειακές παθήσεις». Ένα άλλο ερώτημα είναι εάν και κατά πόσο βοηθάει η διαλείπουσα νηστεία. Επίσης, έχει φανεί ότι ένα μικρό μόριο που σταθεροποιεί τα βιολογικά ρολόγια, η νομπιλετίνη (nobiletin), βελτιώνει την λειτουργίας τους. Το ερώτημα είναι αν βελτιώνει και την καρδιαγγειακή λειτουργία.
Παντού, στην καρδιά, τα νεφρά, το συκώτι, τα αιμοφόρα αγγεία και τα ενδοθηλιακά κύτταρα, οι επιστήμονες βλέπουν βιολογικά ρολόγια. Προς το παρόν εστιάζουν στα ενδοθηλιακά κύτταρα, απ’ όπου πιστεύουν ότι ξεκινούν πολλά προβλήματα. Θεωρούν ότι το πρόβλημα κυριολεκτικά είναι το χρονοδιάγραμμα και φαίνεται ότι η υπερβολική γλυκόζη στο αίμα επιδρά αρνητικά.
Οι επιστήμονες σημειώνουν πως αν έχετε υγιή μυϊκή μάζα παρά την παχυσαρκία, μετριάζεται, τουλάχιστον για κάποιο χρονικό διάστημα, η επίδραση της υψηλής γλυκόζης στο αγγειακό σύστημα. Οι μύες είναι ένας πρώτος και γρήγορος χρήστης γλυκόζης, τραβώντας τη γλυκόζη γρήγορα από την κυκλοφορία του αίματος. «Εάν πηγαίνει στο μυ, δεν βγαίνει ξανά», λέει ο Stepp. «Χρησιμοποιείται ή αποθηκεύεται για αργότερα». Τα παχύσαρκα ποντίκια, όπως και οι άνθρωποι, χάνουν μυϊκή μάζα. Σε μερικές από τις αρχικές μελέτες, τα παχύσαρκα ποντίκια διατήρησαν τη μυϊκή μάζα τους και αυτό εμπόδισε την καρδιαγγειακή βλάβη.
Να σημειωθεί ότι τόσο η γήρανση όσο και η απώλεια του όγκου των μυών, ακόμα και σε άτομα που παραμένουν ενεργά, όπως και οι τραυματισμοί του νωτιαίου μυελού ή άλλες παθήσεις που προκαλούν ακινητοποίηση, προκαλούν τους ίδιους καρδιαγγειακούς κινδύνους με την παχυσαρκία.
