Znaczenie zegara biologicznego w utrzymaniu homeostazy glukozy 

Piotr Chrościcki 1, Michał Usarek 1, Jadwiga Bryla 1
1 - Zakład Regulacji Metabolizmu, Instytut Biochemii, Wydział Biologii, Uniwersytet Warszawski
Postepy Hig Med Dosw
2013; 67 569-583
ICID: 1053906
Article type: Review article
 
 
Mechanizm działania zegara biologicznego polega na rytmicznej ekspresji genów zegarowych, regulujących aktywację wybranych składników genomu. Dzięki transkrypcyjno-translacyjnym powiązaniom dochodzi do endogennego rytmu syntezy białek, limitujących przebieg różnych procesów fizjologicznych i metabolicznych. Szczególnie ważne jest utrzymanie homeostazy glukozy – głównego źródła energii dla mózgu, erytrocytów, siatkówki oka i mięśni szkieletowych. Centralny zegar biologiczny, zlokalizowany w jądrze nadskrzyżowaniowym (SCN), jest istotny nie tylko do wyznaczania okresów snu i czuwania, lecz również regulowania wielu dróg metabolicznych, a dostępność określonych metabolitów może kontrolować jego aktywność. Sugeruje się również istnienie w mózgu drugiego ośrodka oscylacyjnego lub ośrodków indukowanych przez pokarm (FEO), aktywujących poszukiwanie pokarmu i sekrecję hormonów kontrolujących proces trawienia. Ponadto, większość komórek i tkanek ma własne, autonomiczne zegary peryferyczne. Procesy syntezy i wykorzystywania glukozy są zsynchronizowane w czasie. Zegar biologiczny wpływa na syntezę glukozy w wątrobie, jej pobieranie przez różne tkanki oraz wskaźnik tolerancji na ten metabolit, określany na podstawie indukowanej przez posiłek odpowiedzi organizmu na insulinę. Podwzgórzowe neurony oreksynergiczne kontrolują równowagę energetyczną organizmu i modulują syntezę glukozy oraz jej wykorzystywanie. Natomiast niedobór oreksyny powoduje występowanie narkolepsji oraz przybieranie na wadze. Działając zwrotnie – glukoza i aminokwasy wpływają na aktywność komórek zawierających ten neuroprzekaźnik. Zaburzenie działania genów zegarowych powoduje rozregulowanie oddziaływania między metabolizmem a rytmami okołodobowymi zegarów peryferycznych na poziomie neuronalnym, molekularnym i komórkowym. Badania genetyczne na gryzoniach i ludziach dostarczyły dowodów, że zakłócenie rytmów ekspresji genów zegarowych, np. u pracowników zmianowych, powoduje występowanie chorób cywilizacyjnych: otyłości oraz cukrzycy typu 2. Panujący obecnie styl życia nowoczesnych społeczeństw w znaczący sposób zakłóca funkcjonowanie zegara biologicznego. 
DOI: 10.5604/17322693.1053906
PMID 23799401 - kliknij tu by zobaczyć artykuł w bazie danych PubMed
  PEŁNY TEKST STATS

Poleć artykuł

Nazwisko i Imię:
E-mail:
From:
Język:


Artykuły powiązane in IndexCopernicus™
     orexin [5 powiązanych rekordów]
     Metabolism [202 powiązanych rekordów]
     Homeostasis [624 powiązanych rekordów]
     Glucose [210 powiązanych rekordów]
     Food [431 powiązanych rekordów]
     clock genes [4 powiązanych rekordów]
     biological clock [4 powiązanych rekordów]