От собственных внутренних биологических часов зависит вся работа организма. Циркадные ритмы контролируют различные физиологические параметры, такие как фазы сна, температуру тела, секрецию гормонов, артериальное давление и обмен веществ.
Ранее ученые выяснили, что диета с высоким содержанием жиров может привести к нарушению циркадного ритма, которое в свою очередь может повлечь ожирение, метаболические заболевания и даже рак. Однако точный механизм регулирования энергетического баланса в клетках и во всем организме с помощью биологических часов до сих пор оставался неясным.
Ученые из Северо-Западного университета и Центра диабета и метаболизма (США) решили проверить, как нарушения циркадного ритма ухудшают метаболическую функцию жировых клеток. Они выделили митохондрии (энергетические станции клетки) из адипоцитов, клеток жировой ткани, которые накапливают энергию и регулируют аппетит и обмен веществ, у мышей, подвергавшихся воздействию как обычного, так и инвертированного светового цикла. Результаты исследования были опубликованы в издании Nature Metabolism.
Используя методы секвенирования, ученые обнаружили, что циркадные ритмы контролируют митохондрии в адипоцитах посредством регуляции окислительного метаболизма — процесса, в ходе которого клетки используют кислород для расщепления и переработки питательных веществ с целью выработки энергии. Ученые обнаружили, что удаление белков BMAL1 у мышей или перевод мышей на диету с высоким содержанием жиров частично подавляет этот молекулярный процесс в адипоцитах.
Затем ученые провели эксперимент с пекарскими дрожжами, которые часто используют для изучения выработки энергии для клетки. К своему удивлению, исследователи обнаружили, что адипоциты предотвращают метаболическую дисфункцию, вызванную диетой и циркадными ритмами, независимо от набора веса у мышей.
Вес тела грызунов не изменился, но перестроился баланс химических реакций, так что теперь клетки могли регенерировать вещества, необходимые для преобразования энергии. Это натолкнуло исследователей на мысль, что система биологических часов влияет на накопление энергии, но когда она работает неправильно, накопление энергии нарушается, и основной энергетический механизм в клетке перестает вырабатывать энергию так, как надо.
По мнению ученых, устранение этого митохондриального дефекта с помощью целенаправленных терапевтических методов может помочь восстановить метаболическую функцию без изменения количества энергии, получаемой из жировых запасов организма.
Ранее Наука Mail сообщила, что найдено неожиданное природное средство против жировой болезни печени.
