Pora jedzenia zmienia aktywność genów

Przyzwyczajenia żywieniowe mogą wpływać na aktywność genów zegara biologicznego w mózgu tak, że organizm oczekuje jedzenia o określonej porze dnia - donosi sierpniowy numer pisma "PNAS".
Nieprawidłowy schemat żywienia u ludzi odgrywa bardzo ważną rolę w rozwoju takich chorób jak otyłość, dotyczy to zwłaszcza osób mających skłonność do jedzenia późno w nocy.

Powtarzające się cykle snu i czuwania, jedzenia i innych życiowych czynności organizmu to tzw. rytmy okołodobowe, które są regulowane przez wiele czynników wewnętrznych i zewnętrznych. Do czynników tych należą między innymi tzw. geny Period zaangażowane w kontrolę działania zegara biologicznego. Przy nieograniczonej dostępności pożywienia czynnikiem wpływającym najsilniej na funkcjonowanie zegara biologicznego jest światło, które reguluje cykl snu i czuwania oraz inne czynności organizmu. Światło działa na "czujnik" (centrum kontroli) zegara zlokalizowany w specyficznej strukturze mózgu - jądrach nadskrzyżowaniowych podwzgórza (SCN, z ang. suprachiasmatic nuclei) - niewielkich parzystych strukturach położonych symetrycznie po obu stronach III komory mózgu, tuż nad skrzyżowaniem nerwów wzrokowych.

Zniszczenie SCN nie wpływa jednak na działanie zegara regulującego zachowania związane z żywieniem, co sugeruje, że zegar odpowiedzialny za kontrolowanie pobierania pożywienia musi być zlokalizowany gdzie indziej.

Żeby sprawdzić tę hipotezę, grupa dra Masashi Yanagisawy, specjalisty w dziedzinie genetyki molekularnej w Centrum Medycznym na Uniwersytecie w Teksasie, przeprowadziła serię doświadczeń na myszach. Podczas trwania eksperymentu myszy hodowano przy zastosowaniu 12 godzinnego cyklu światła i ciemności. Zwierzęta miały dostęp do jedzenia przez 4 godziny dziennie w środku trwania okresu włączonego światła.

Ponieważ normalnie myszy jedzą w nocy, karmienie ich w dzień można porównać do zachowania ludzi jedzących o nieodpowiednich porach.

Poddane eksperymentowi myszy bardzo szybko przyzwyczaiły się do nietypowych warunków i zaczynały szukać pożywienia około dwóch godzin przed czasem karmienia. Zmieniły również swoje normalne zachowanie związane z występowaniem dnia i nocy, ignorując fakt, że dzień jest ich naturalną porą snu.

Po 7 dniach naukowcy zbadali mózgi myszy. Zaobserwowali, że schemat dziennej aktywacji genów z grupy Period w SCN nie uległ zaburzeniu poprzez wprowadzenie nienaturalnego cyklu karmienia zwierząt. Odkryli natomiast, że geny Period są aktywowane w porze karmienia myszy w innych rejonach mózgu, zwłaszcza w strukturze o nazwie grzbietowo przyśrodkowe jądro podwzgórza (z ang. dorsomedial hypothalamic nucleus - DMH).

Co ciekawe, nawet jeżeli myszy nie karmiono o ustalonym czasie przez 2 kolejne dni, geny ulegały aktywacji w porach oczekiwanego jedzenia.

"Jakieś miejsce w organizmie zwierząt, zapamiętało tę porę dnia" - mówi dr Masashi Yanagisawa. W kolejnych badaniach autorzy pracy planują skupić się na sprawdzeniu, jak mózgowe centra kontrolujące działanie różnych zegarów w organizmie komunikują się ze sobą.

Źródło: onet.pl