Un studiu realizat de cercetători germani arată pentru prima dată cum hormonii glucocorticoizi, cum ar fi cortizolul, controlează diferit nivelul zahărului şi grăsimilor în timpul zilei şi nopţii, pe parcursul hrănirii şi a repaosului alimentar, în timpul perioadei de odihnă şi celei de activitate, pe parcursul a 24 de ore.
Scopul cercetătorilor a fost să înţeleagă relevanţa acestor vârfuri zilnice de secreţie de hormoni de stres, impactul acestor hormoni asupra "ceasului nostru intern” şi rolul lor în ciclurile zilnice ale metabolismului.
Cercetările efectuate pe şoarecii de laborator au arătat că ciclul metabolic dependent de timp este modificat de dieta calorică ridicată. Deoarece glucocorticoizii sunt medicamente utilizate pe scară largă pentru tratamentul bolilor inflamatorii, aceste descoperiri publicate în revista "Molecular Cell" sugerează că pacienţii slabi şi cei obezi ar putea răspunde diferit la terapia cu corticosteroizi.
De asemenea cercetarea dezvăluie şi funcţia biologică a ritmurilor zilnice de secreţie hormonală care este ridicată înainte de trezire şi hrănire, scăzută pe timpul somnului şi a repaosului alimentar precum şi ciclurile zilnice de de depozitare sau eliberare de către ficat a zahărului şi grăsimilor.
Fiecare celulă din corpul uman este condusă de un ceas intern care urmează ritmul circadian de 24 de ore. Acesta este sincronizat cu ciclul natural al zilei şi al nopţii în principal de lumina soarelui, dar şi prin obiceiurile sociale.
Într-un sistem sănătos, hormonii de stres glucocorticoizi, sunt produşi în fiecare dimineaţă de glanda suprarenală. Secreţia de glucocorticoidele înainte de trezire, determinând organismul să folosească acizii graşi şi zahărul ca surse de energie şi ne permite să începem activităţile zilnice.
Atunci când ritmul circadian este perturbat (de exemplu, prin munca de noapte sau prin efectele schimbării de fus orar) sau când nivelul glucocorticoidului este modificat de boli cum ar fi sindromul Cushing sau prin tratamentul clinic pe termen lung cu corticosteroizi, se produce o dereglare metabolică profundă, ceea ce duce la boli cum ar fi obezitatea, diabetul de tip 2, şi bolile hepatice grase.
Pentru a studia acţiunile metabolice ale glucocorticoizilor la nivelul ficatului, cercetătorii au caracterizat activitatea receptorului acestora, numit receptor glucocorticoid, folosind noi tehnici de mare randament.
În acest scop, oamenii de ştiinţă au analizat ficatul şoarecilor de laborator la fiecare 4 ore în timpul zilei şi noaptea. Şoarecii erau fie în stare normală, fie alimentaţi cu o dietă bogată în grăsimi. Apoi au folosit tehnologii de ultimă oră din genomică, proteomică şi bioinformatică pentru a stabili când şi unde receptorul glucocorticoid îşi exercită efectele metabolice. Cercetătorii au disecat astfel impactul creşterilor zilnice ale eliberării glucocorticoidelor în ciclul de 24 de ore al metabolismului hepatic şi au putut ilustra modul diferit în care glucocorticoizii reglează metabolismul în timpul repaosului alimentar, când şoarecii dorm şi în timpul hrănirii, când sunt activi.
Mai mult, ei au arătat cum majoritatea activităţii genice ritmice este controlată de aceşti hormoni. Când acest control este pierdut (la aşa-numiţii şoareci knockout), nivelurile de zahăr şi grăsime din sânge sunt afectate. Acest lucru explică modul în care ficatul controlează diferit nivelurile de zahăr şi grăsimi din sânge în timpul zilei şi noaptea.
Într-o etapă următoare, întrucât receptorul glucocorticoidului este o ţintă a medicamentului utilizat pe scară largă în terapiile imunitare, ei au investigat efectele genomice ale acestuia după injectarea dexametazonei medicamentoase, un glucocorticoid sintetic care activează şi acest receptor.
"Cu acest experiment descoperim că răspunsul la medicament a fost diferit la şoarecii obezi în comparaţie cu şoarecii slabi. Este prima dată când am arătat că dieta poate schimba răspunsurile hormonale şi medicamentoase ale ţesuturilor metabolice", a explicat autoarea studiului dr. Fabiana Quagliarini, de la Helmholtz Zentrum München - Centrul german de cercetare pentru sănătatea mediului, citată de sciencedaily.com.
Glucocorticoizii sunt un grup de hormoni steroizi naturali şi sintetici, cum ar fi cortizolul. Au proprietăţi antiinflamatorii şi imunosupresoare puternice care pot controla activitatea sistemului imunitar. Acesta este motivul pentru care sunt exploataţi pe scară largă în medicină.
Dezavantajul major este că glucocorticoizii provoacă, de asemenea, efecte secundare severe, în virtutea capacităţii lor de a modula metabolismul zahărului şi a grăsimilor: pacienţii pot dezvolta obezitate, hipertrigliceridemie, ficat gras, hipertensiune arterială sau diabet de tip 2.
Înţelegerea modului în care glucocorticoizii controlează ciclurile de 24 de ore ale activităţii genice în ficat şi, în consecinţă, nivelurile de zahăr şi grăsimi din sânge, oferă noi informaţii despre dezvoltarea boliilor metabolice. Studiul stabileşte o nouă legătură între stilul de viaţă, hormoni şi fiziologia la nivel molecular, sugerând că persoanele obeze pot răspunde diferit la secreţia de hormoni zilnici sau la medicamentele cu glucocorticoizi, se mai arată în concluziile cercetării.
