Noul mușchi de studiu măsoară timpul respectiv

Cercetatorii sustinuti de Fundatia Nationala de Stiinte Elvetiene (SNSF) au descoperit un ceas biologic in celulele noastre musculare. Ar putea fi implicat în reglementarea metabolismului și dezvoltarea diabetului.

Dacă mușchii din brațul superior sunt de ex. Suprasolicitat de formare de forță, acest lucru poate provoca dureri severe. (Imagine: artstudio_pro / fotolia.com)

Ceasurile biologice sunt peste tot în corpul nostru. Ei eliberează hormonul melatonină în timpul somnului, favorizează secreția enzimelor digestive după prânz și ne țin treaz în timpul zilei. Un ceas master în creier sincronizează toate celelalte ceasuri din diferitele organe. Cercetătorii sprijiniți de Fundația Elvețiană de Științe Naturale (SNSF) au descoperit că un astfel de "ceas circadian" ticăie în celulele noastre musculare. Dacă acest ceas devine din mână, acest lucru ar putea influența în mod decisiv dezvoltarea diabetului de tip 2. Activitatea științifică a echipei de cercetare a fost recent publicată în revista PNAS (*).

Îndepărtarea țesutului muscular se răspândește pe parcursul zilei

Cercetatorii de la Universitatea din Geneva, Universitatea din Bath, Universite Claude Bernard din Lyon, EPFL, Universitatea din Surrey si Institutul Nestlé de stiinte medicale a constatat că compoziția diferitelor tipuri de grăsimi (lipide) in celulele noastre musculare în curs În funcție de ora din zi, uneori o lipidă este mai dominantă decât o alta. Ar putea fi aceasta legată de influența ceasului biologic? Echipa internațională a testat această ipoteză efectuând un studiu voluntar voluntar. Pentru aceasta, ceasul maestru al participanților a fost numit: Ei au trebuit să țină mese și expunerea la lumină înainte de începerea studiului într-o rutină regulată cu respect. La fiecare patru ore, un specimen mic de țesut muscular a fost luat din coapsă pentru a analiza compoziția lipidelor.

Echipa de cercetare a identificat o corelatie clara intre compozitia lipidelor si timpul zilei, explica Howard Riezman, care a condus studiul cu colegul sau Charna Dibner la Geneva. Deoarece compozitia lipidelor din grupul de subiecti a fluctuat foarte mult, am avut nevoie de dovezi suplimentare pentru a fundamenta aceasta teza ", continua Riezman.

Într-o a doua etapă, cercetătorii au trecut la un experiment in vitro. Ei au crescut celulele musculare umane și le-au sincronizat artificial, fără un ceas de maestru, folosind o moleculă de semnalizare care în mod normal este secretă de organism. A fost observată o variație periodică a compoziției lipidice celulare, similar experimentului uman. Cu toate acestea, atunci când cercetătorii au întrerupt mecanismul ceasului prin inhibarea genelor relevante, fluctuațiile periodice ale lipidelor au dispărut în mare parte.

Diabetul și tulburările de somn sunt legate

Am demonstrat in mod clar ca aceasta variatie in compozitia lipidelor in muschii nostri depinde de ritmul nostru circadian, spune autorul principal Ursula Loizides-Mangold. "Dar rămâne întrebarea cheie: care este semnificația acestui mecanism?" Riezman crede că ceasul biologic din mușchi, prin acțiunea sa asupra lipidelor, ar putea regla sensibilitatea la insulină a celulelor musculare. Deoarece lipidele fac parte din membrana celulară, ele afectează capacitatea moleculelor de a intra și de a ieși din celulele musculare. Modificarea compoziției membranei ar putea afecta răspunsul muscular la hormon și capacitatea sa de a absorbi zahărul din sânge.

sensibilitatea la insulină scăzută a musculare duce la o rezistență așa-numita insulină, o cauză cunoscută a diabetului zaharat de tip 2. „Cercetările arată că există o legătură între ceasuri circadian, rezistenta la insulina si dezvoltarea diabetului zaharat“, a declarat Charna Dibner, co-director al studiului. Dacă putem demonstra o legătură între mecanismul circadian și diabetul de tip 2 pe baza metabolismului lipidic, acest lucru ar putea avea implicații terapeutice semnificative. Datorită noilor noastre capacități de in vitro ceasuri de celule în mușchi umane, putem valida această ipoteză în următorul nostru studiu. "

(*) U. Loizides-Mangold și alții: Lipidomica relevă oscilații lipidice diurne în mușchiul scheletic uman care persistă în miotuburi celulare cultivate in vitro. PNAS (2017). DOI: 10.1073 / pnas.1705821114