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.
Het circadiane ritme , ofwel onze ' biologische klok ', is een cyclus van 24 uur die onze dagelijkse fysiologische en mentale veranderingen regelt, waaronder onze slaap . Deze lichaamsritmes reageren voornamelijk op licht en donker in onze directe omgeving en op onze eettijden. Fysiologisch gezien 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 kunnen grote veranderingen in onze biologische klok nadelige gevolgen hebben voor onze gezondheid . Voorbeelden van dergelijke veranderingen zijn nachtdiensten of reizen over tijdzones.
Het is algemeen bekend dat onregelmatige eettijden, met name laat op de avond eten, onze biologische klok kunnen verstoren en tot gezondheidsproblemen kunnen leiden. Het precieze mechanisme hiervachter was echter tot nu toe onduidelijk. Een studie gepubliceerd in Cell op 25 april 2019 suggereert dat het bloedsuikerregulerende hormoon insuline en insulinegroeifactoren (IGF-1) fungeren als een primair signaal dat het tijdstip van eten aan onze biologische klok doorgeeft. Insuline wordt normaal gesproken vrijgegeven wanneer we eten. In deze studie dienden onderzoekers muizen insuline en IGF-1 toe op een 'verkeerd moment', namelijk toen het donker was en de dieren sliepen. De resultaten toonden een verstoring van het circadiane ritme van de muizen aan als gevolg van de inductie van periodieke circadiane eiwitten (PERIOD-eiwitten) op een verkeerd moment, namelijk wanneer de muizen niet actief hoefden te zijn. De drie PERIOD-homologe eiwitten PER1, PER2 en PER3 zijn de belangrijkste componenten van de circadiane klok bij zoogdieren. Deze ongewenste toename van PER-eiwitten beïnvloedde de circadiane fysiologie, het gedrag en de expressie van klokgenen bij de muizen. De muizen konden de verschillen tussen dag en nacht niet meer goed waarnemen.
Insuline en IGF-1 zijn in eerdere studies in verband gebracht met de biologische klok, maar hun werkingsmechanisme was niet goed bekend. Men dacht dat hun werking beperkt zou zijn tot enkele specifieke weefsels in het lichaam. Factoren die het vaststellen van hun rol bemoeilijkten, waren hun brede verspreiding, geringe levensvatbaarheid en de gedeeltelijke redundantie tussen insuline en IGF-1.
Deze nieuwe studie toont aan dat onregelmatige insulineafscheiding, geassocieerd met onregelmatige eettijden, het lichaamsritme verstoort en de gezondheid beïnvloedt. Deze verstoring van de biologische klok wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op en een grotere ernst van chronische ziekten, waaronder diabetes type 2, obesitas en hart- en vaatziekten. Eettijden en blootstelling aan licht zijn daarom belangrijk voor een gezonde biologische klok. Inzicht in hoe onze biologische klok reageert op en zich aanpast aan veranderingen in licht en eettijden is cruciaal voor nachtploegwerkers, mensen met slaapgebrek (vooral jongeren) en ouderen.
***
Bron (nen)
Crosby P. 2019. Insuline/IGF-1 stimuleert PERIOD-synthese om circadiane ritmes te synchroniseren met het tijdstip van voeding. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.017
***
