دراسة تربط بين اضطراب إيقاع الساعة البيولوجية والسمنة ومرض السكري

استعرضت دراسة جديدة نشرت في مجلة التحقيقات السريرية أدلة على اضطراب الإيقاع اليومي، والصحة الأيضية، وجينات دورة الناتج الحركي اليومي (الساعة).

ترتبط روتينات الحياة اليومية بالبيئة، مما يؤدي إلى تطور الإيقاعات اليومية. تُكيّف إشارات مثل درجة الحرارة، وأشعة الشمس، والطعام، والصوت، تُسمى "مُؤَثِّرات الساعة البيولوجية"، الإيقاعات اليومية مع الظروف الخارجية. وتتزايد الأدلة التي تربط اضطرابات الساعة البيولوجية، أو مُؤَثِّرات الساعة البيولوجية، بالنتائج البشرية السلبية. ولا توجد مراجعة شاملة للعلاقة بين الصحة الأيضية والتعبير الجيني للساعة البيولوجية. وقد لخّصت هذه الدراسة وقارنت الأدلة المستمدة من النماذج الحيوانية بالبيانات الوبائية لتحسين فهم مساهمة اضطرابات الساعة البيولوجية والتعبير الجيني للساعة البيولوجية في الأمراض المرتبطة بالصحة الأيضية.

الإيقاعات اليومية في النماذج الحيوانية

اكتُشفت العوامل الوراثية المُحفِّزة للإيقاعات اليومية لدى الحيوانات لأول مرة في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر)، والتي أظهرت أهمية جين الفترة (per) وبروتينها (PER) للإيقاع اليومي. وأكدت دراسات أخرى هذه النتائج، وحددت جينات ساعة رئيسية إضافية، مثل جين ARNT-like 1 في الدماغ والعضلات (BMAL1)، وكريبتوكروم (CRY)، ونظائر جين PER (PER1–PER3).

أظهرت الفئران التي تحمل جينات الساعة البيولوجية المتحولة تغيرًا في مواعيد وجباتها واستهلكت سعرات حرارية أكثر، مما أدى إلى إصابتها بمتلازمة التمثيل الغذائي والسمنة، بالإضافة إلى انخفاض إيقاع نشاطها. ولوحظت تغيرات أيضية مماثلة في نماذج فئران أخرى تحمل طفرات في مكونات الساعة البيولوجية الجزيئية.

توازن الجلوكوز والتعبير الجيني

يُنظَّم توازن الجلوكوز بواسطة آليات إشارات جينية محددة تُسيطر عليها مجموعات CCG مُعيَّنة. أظهرت الدراسة أنه في الفئران ذات التعبير الطبيعي لـ BMAL1 في خلايا بيتا البنكرياسية، ارتبطت ثنائيات BMAL1/CLOCK بمواقع تنظيمية، مما أدى إلى نسخ أهداف أخرى غير خلايا الكبد. أما الفئران ذات التعبير الضعيف لـ BMAL1 فقد أصيبت بعدم تحمل الجلوكوز.

الدراسات الوبائية والسكانية

تشير الأدلة الأولية من التحليلات الوبائية للعاملين في نوبات ليلية إلى أن الصحة الأيضية تتأثر باضطراب الساعة البيولوجية. وأشارت دراسة "صحة الممرضات" إلى أن المشاركين الذين عملوا في نوبات ليلية تناولوا سعرات حرارية أكثر، وقصروا مدة نومهم، وكانوا أكثر عرضة للسمنة.

التعبير عن جين CCG واضطراب الساعة البيولوجية

وجدت دراسة أجريت على 18 ممرضة أن العاملات بنظام المناوبات لديهن عدد أقل من الجينات الإيقاعية في خلايا الدم المحيطية وحيدة النواة مقارنةً بالعاملات بنظام المناوبات النهارية. ووجدت دراسة أخرى أجريت على 60 ممرضة اختلافًا في التعبير عن جميع مجموعات CCG تقريبًا. وفي دراسة منفصلة، خضع 22 مشاركًا لاضطراب إيقاعي قسري لمدة 28 ساعة يوميًا، مع تأخير بدء النوم أربع ساعات كل ليلة.

علم الأمراض الأيضية وجينات CCG

قد تكون هناك علاقة ثنائية الاتجاه بين تعبير CCG والصحة الأيضية، إذ قد يؤثر تدهور الصحة الأيضية على تعبير CCG بشكل خاص بالأنسجة. أظهرت دراسة أجريت على 28 امرأة بدينة و21 امرأة نحيفة غير مصابات بالسكري تغيرًا في تعبير أنواع مختلفة من CCG لدى الأفراد البدينين.

خاتمة

هناك أدلة متزايدة تربط نشاط جين الساعة البيولوجية بالنتائج الأيضية المرضية. ويعتمد تأثير مُعطِّلات الساعة البيولوجية على مدة التعرض ونوعيته. وقد تمنع فترات العمل الطويلة بنظام المناوبات الأعضاء الداخلية من استعادة إيقاعاتها الطبيعية. وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لتعميق قاعدة الأدلة وتحسين فهم هذه العلاقات.