Διαρκώς αυξανόμενα επιστημονικά στοιχεία δείχνουν ότι οι διαταραχές στο εσωτερικό ρολόι του οργανισμού, το λεγόμενο κιρκαδιανό ρολόι, που προέρχονται από συχνές αλλαγές στη ζώνη ώρας, ασταθές εργασιακό πρόγραμμα ή από τη γήρανση, έχουν σημαντική επίδραση στην ανάπτυξη μεταβολικών παθήσεων, όπως ο διαβήτης τύπου 2. Τέτοιου είδους διαταραχές φαίνεται πως αποτρέπουν τη σωστή λειτουργία των κυττάρων στα παγκρεατικά νησίδια που εκκρίνουν ινσουλίνη και γλυκαγόνη, δηλαδή τις ορμόνες που ρυθμίζουν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα.
Συγκρίνοντας τα παγκρεατικά κύτταρα ανθρώπων με διαβήτη τύπου 2 με αυτά υγιών ατόμων, οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο (UNIGE) και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο της Γενεύης (HUG) μπόρεσαν να αποδείξουν για πρώτη φορά ότι τα κύτταρα των νησιδίων του παγκρέατος που προέρχονταν από πάσχοντες από διαβήτη τύπου 2 φέρουν δεσμευμένους κιρκαδιανούς ταλαντωτές (κοινώς, κιρκαδιανά ρολόγια) και ότι η διαταραχή τους ήταν ταυτόχρονη με τη διαταραχή της έκκρισης ορμονών. Επιπλέον, οι ερευνητές κατάφεραν να «επισκευάσουν» τα διαταραγμένα κυτταρικά ρολόγια και εν μέρει να αποκαταστήσουν την κυτταρική λειτουργία του παγκρεατικού νησιδίου, προσφέροντας αποτελέσματα που παρέχουν μια πρώτη ματιά σε μια καινοτόμο προσέγγιση για τη διαβητική φροντίδα, όπως αναφέρεται στη σχετική δημοσίευση στο PNAS.
Χρησιμοποιώντας μια μικροσκοπική τεχνολογία που επιτρέπει τον ακριβή εντοπισμό της μοριακής δραστηριότητας του ρολογιού στα ζωντανά κύτταρα με την πάροδο του χρόνου, οι ερευνητές συνέκριναν τη συμπεριφορά των παγκρεατικών κυττάρων πασχόντων από διαβήτη τύπου 2 με υγειών ατόμων κατά τη διάρκεια της ημέρας. Να σημειωθεί ότι οι βιολογικοί ρυθμοί των κυττάρων παγκρεατικών νησιδίων στον διαβήτη τύπου 2 παρουσιάζουν αφενός μειωμένο εύρος κιρκαδιανών ταλαντώσεων και αφετέρου κακή δυνατότητα συγχρονισμού. «Ως αποτέλεσμα, η έκκριση ορμονών δεν είναι πλέον ταυτόχρονη. Επιπλέον, οι βλάβες στον συντονισμό της έκκρισης ινσουλίνης και γλυκαγόνης που παρατηρήθηκαν στους ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 μπορούσαν να συγκριθούν με αυτές που μετρήθηκαν σε υγιή κυτταρικά νησίδια με τεχνητά διαταραγμένο κιρκαδιανό ρολόι», αναφέρει ο Δρ. Volodymyr Petrenko, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Όλα είναι ζήτημα συγχρονισμού
«Τα παγκρεατικά κύτταρα υπόκεινται στο ρυθμό της πρόσληψης και της αποχής από το φαγητό και σε μια αυστηρή ορμονική ρύθμιση. Συντονίζοντας όλα τα επίπεδα ρυθμίσεων επιτρέπεται, ως εκ τούτου, η βελτιστοποίηση των μεταβολικών λειτουργιών. Η απορρύθμιση των ρολογιών στα νησίδια του παγκρέατος οδηγεί σε δεσμευμένη λειτουργία τους, δηλαδή δεν αναμένουν πλέον σήματα που προέρχονται από την τροφή. Αν, για παράδειγμα, κάποιος καταναλώνει το ίδιο φαγητό το βράδυ αντί κατά τη διάρκεια της ημέρας, μπορεί το βάρος του να αυξηθεί πολύ γρηγορότερα, λόγω της μη βέλτιστης απόκρισης του μεταβολισμού», εξηγεί η επικεφαλής ερευνήτρια, Δρ. Charna Dibner.
Ρύθμιση στο σωστό χρόνο
Στο δεύτερο βήμα της έρευνας των Ελβετών επιστημόνων, χρησιμοποιήθηκε το Nobiletin, ένα μικρό μόριο τροποποίησης του ρολογιού που προέρχεται από τη φλούδα του λεμονιού και, σύμφωνα με πρόσφατα στοιχεία, επιδρά σημαντικά στο κιρκαδιανό ρολόι, προκειμένου να το συγχρονίσει εκ νέου. «Ενεργώντας σε ένα από τα βασικά στοιχεία του ρολογιού, το Nobiletin επαναρρυθμίζει αποτελεσματικά το εύρος των κιρκαδιανών ταλαντωτών στα νησίδια. Από τη στιγμή που επαναφέραμε τον συγχρονισμό των ρολογιών, παρατηρήσαμε, επίσης, βελτίωση στην έκκριση ινσουλίνης», προσέθεσε ο Δρ. Petrenko.
«Πρόκειται για την πρώτη απόδειξη της θεωρίας ότι η επιδιόρθωση των δεσμευμένων κιρκαδιανών ρολογιών μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της λειτουργίας της έκκρισης ορμονών από το παγκρεατικό νησίδιο. Θα συνεχίσουμε να διερευνούμε τον μηχανισμό αποκατάστασης in vivo, αρχικά σε ζωικά μοντέλα. Η κοινωνία μας βιώνει μια επιδημική ανάπτυξη των μεταβολικών παθήσεων, ταυτόχρονα με τα διαφοροποιημένα εργασιακά και διατροφικά προγράμματα και την έλλειψη ύπνου. Επανασυγχρονίζοντας τα διαταραγμένα μοριακά ρολόγια, είτε μέσω της εξατομικευμένης διατροφής και των προγραμμάτων άσκησης είτε με τη βοήθεια των μορίων τροποποίησης των ρολογιών, ελπίζουμε να καταφέρουμε επιτέλους να παράσχουμε μια καινοτόμο λύση στο μεταβολικό πρόβλημα που λαμβάνει διαστάσεις επιδημίας, επηρεάζοντας μια ολοένα και αυξανόμενη αναλογία του παγκόσμιου πληθυσμού», καταλήγει η Δρ. Dibner.
