Voeding reguleert het niveau van insuline en IGF-1. Deze hormonen spelen een sleutelrol bij het op peil houden van de bloedsuikerspiegel. Deze studie stelt voor dat deze hormonen ook fungeren als primaire signalen van voedertijd naar biologische klokken. Ze resetten de circadiane klokken door inductie van periode-eiwitten. Elke onregelmatige insulinesignalering als gevolg van voortijdig eten verstoort de circadiane fysiologie en het gedrag en klokgenexpressie. De verstoring van de biologische klok wordt op zijn beurt in verband gebracht met een verhoogde incidentie van chronische ziekten.
Circadiaans ritme of onze 'biologische klok' is een 24-uurs cyclus die onze dagelijkse fysiologische en mentale veranderingen controleert, waaronder: slaap. Deze lichaamsritmes reageren voornamelijk op licht en duisternis in onze directe omgeving en op onze eettijd. Fysiologisch zijn mensen aangepast om overdag licht en voedsel te ontvangen. Onze biologische klok is goed gesynchroniseerd met de externe omgeving. Deze synchronisatie is belangrijk en daarom kan het bij een grote verandering in onze biologische klok nadelige effecten hebben op onze volksgezondheid. Voorbeeld van wijzigingen zoals wanneer iemand nachtdienst werkt of iemand door tijdzones reist.
Het is algemeen bekend dat onregelmatige maaltijden, vooral laat in de nacht, onze biologische klok kunnen verstoren, wat leidt tot een slechte gezondheid, maar het exacte mechanisme was tot nu toe onduidelijk. Een studie gepubliceerd in Cel op 25 april 2019 stelt voor dat bloedsuikerregulerend hormoon insuline en insulinegroeifactoren (IGF-1) fungeren als een primair signaal dat de eettijd doorgeeft aan onze biologische klok. Insuline komt normaal gesproken vrij als we voedsel eten. In dit onderzoek hebben onderzoekers muizen insuline en IGF-1 toegediend op een 'verkeerd tijdstip', namelijk wanneer het donker was en de dieren sliepen. De resultaten toonden een verstoring van het circadiane ritme van muizen als gevolg van inductie van circadiane eiwitten uit de periode (PERIOD-eiwitten) op het verkeerde moment waarop muizen niet actief hoefden te zijn. De drie PERIODE homologe eiwitten PER1, PER2 en PER3 zijn de belangrijkste componenten van de circadiane klok van zoogdieren. Deze vroegtijdige toename van PER-eiwitten beïnvloedde de circadiane fysiologie, het gedrag en de klokgenexpressie van muizen. Muizen waargenomen verschillen tussen dag en nacht waren wazig.
Insuline en IGF-1 zijn in eerdere onderzoeken betrokken geweest bij het beïnvloeden van de lichaamsklok, maar hun mechanisme was niet goed bekend. Men dacht dat hun werking beperkt zou zijn tot enkele specifieke weefsels in het lichaam. De factoren die de vestiging van hun rol belemmerden, waren hun brede verspreiding, slechte levensvatbaarheid en de gedeeltelijke redundantie tussen insuline en IGF-1.
Deze nieuwe studie toont aan dat onregelmatige insulinesecretie geassocieerd met voortijdig eten verstoort het ritme van het lichaam en tast de gezondheid aan. Deze verstoring van de biologische klok wordt in verband gebracht met een verhoogd risico en de ernst van chronische ziekten, waaronder diabetes type 2, zwaarlijvigheid en cardiovasculaire aandoeningen. Daarom is het eten van timing en blootstelling aan licht belangrijk om een gezonde biologische klok te behouden. Begrijpen hoe onze biologische klok reageert en zich aanpast aan veranderingen in licht en eettijd is van cruciaal belang voor nachtploegen, personen met slaaptekort, met name jongeren en de vergrijzende bevolking.
***
Bron (nen)
Crosby P. 2019. Insuline/IGF-1 stimuleert PERIODE-synthese om circadiane ritmes met voedertijd mee te nemen. Cel. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.017
***
