La glucosa alta en la obesidad parece afectar el funcionamiento de los relojes circadianos dentro de nuestras células que ayudan a regular el tiempo de muchas funciones corporales durante las 24 horas del día y aumentan el riesgo de enfermedad cardiovascular, dicen los científicos.
"Hemos demostrado que la glucosa y los problemas cardiovasculares están intrínsecamente relacionados con la obesidad", dice el Dr. David Stepp, biólogo vascular del Vascular Biology Center y Leon Henri Charbonnier Endowed Chair in Physiology en el Medical College of Georgia de la Augusta University.
"También hemos demostrado que la glucosa alta afecta la función del reloj circadiano. Ahora queremos saber si arreglamos el reloj, si arreglamos los problemas cardiovasculares", dice Stepp.
Él y el Dr. David Fulton, director del Centro de Biología Vascular y profesor de Regents en el Departamento de Farmacología y Toxicología de MCG, son investigadores principales con una subvención de $ 2.7 millones de los Institutos Nacionales de Salud que permite el uso del ayuno intermitente yuna categoría en desarrollo de medicamentos reparadores de relojes para encontrar la respuesta.
Los relojes circadianos marcan el ritmo de nuestros cuerpos para que comamos, durmamos y nos despiertemos en el momento adecuado. Lo que no se reconoce tan bien es el importante papel de los relojes circadianos para anticipar estos eventos y preparar nuestros órganos y células para que funcionen de manera óptima enel momento adecuado, así como anticipar cuándo descansar y rejuvenecer, dice Fulton.
"Cada célula de su cuerpo tiene un reloj que se usa para anticipar las necesidades diarias", dice Fulton, su presión arterial y frecuencia cardíaca bajan por la noche y aumentan por la mañana cuando sus pies tocan el suelo y la sangre debe luchar contragravedad.
"Sus necesidades metabólicas por la noche son diferentes a sus necesidades metabólicas cuando está despierto", dice Stepp. "Algunas de ellas son más; algunas son simplemente diferentes".
Se supone que el sueño es un período de descanso y recuperación para cada una de nuestras células, al igual que lo es para nosotros en general. "Estás haciendo regeneración, estás restaurando, estás reparando", dice Stepp. Al amanecer, los genesactivo por la noche debe desactivarse y los genes importantes para las actividades diarias deben activarse y nuestro metabolismo debe cambiar de una fase restauradora a una activa.
El flujo sanguíneo se ajusta para adaptarse a estas necesidades metabólicas dinámicas, y nuestros relojes circadianos son una especie de intermediarios entre el metabolismo y nuestro sistema cardiovascular que coordinan los cambios en el metabolismo con los cambios en la función de los genes cardiovasculares.
Los científicos de MCG tienen evidencia de que la obesidad puede romper estos vínculos entre el metabolismo y la regulación cardiovascular. El consumo excesivo de alimentos, en particular los alimentos con alto contenido de azúcar y carbohidratos, algunos de los cuales nuestro cuerpo también descompone en glucosa, amortigua la función del reloj y pone en peligro el sistema cardiovascular.salud. "Ciertamente es un acelerador", dice Fulton sobre la glucosa alta.
Han documentado tanto niveles altos de glucosa como disfunción circadiana significativa en un modelo de hiperfagia de ratón. Estos ratones obesos tienen un apetito tremendo, glucosa alta y presión arterial alta que no baja por la noche cuando debería, y lo más importante, disfunción delcapa única de células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos. Normalmente, las células endoteliales proporcionan una superficie lisa para que la sangre pase y juegan un papel clave en permitir que los vasos sanguíneos se dilaten en respuesta a un mayor volumen de sangre para que la presión arterial no aumente demasiado.
La disfunción endotelial, un foco de sus estudios cardiovasculares, es un iniciador importante de la aterosclerosis, y lo que muchos de nosotros consideramos una enfermedad cardíaca. Las células endoteliales disfuncionales se inflaman, se vuelven pegajosas y producen especies de oxígeno reactivo más dañinas y menos óxido nítrico, queperjudica la dilatación de los vasos sanguíneos. El resultado puede ser un pasaje tortuoso para la sangre, paredes pegajosas donde se acumulan las células y enfermedad de las arterias coronarias.
Cuando los científicos de MCG alteran los engranajes de los relojes circadianos en ratones mediante enfoques genéticos o modificaciones ambientales, incluidos los ciclos de luz de desfase horario, ambos enfoques provocan la pérdida de la función del reloj y aumentan el riesgo de disfunción y enfermedad endotelial. Ahora Fulton y Stepp quierenpara saber más sobre cómo los relojes pierden tiempo y cuál es la mejor manera de intervenir.
Han criado a los ratones obesos con un reportero de reloj, un engranaje del reloj circadiano vinculado a una proteína fluorescente que se enciende cuando se gira el engranaje, para que puedan rastrear mejor la actividad del reloj.
Usando estos ratones reporteros del reloj, vieron grandes caídas en los ritmos circadianos y genes relacionados con el reloj en ratones obesos y altos niveles de glucosa en la sangre antes de estos eventos.
"Lo primero que queremos saber es si podemos entender por qué el reloj está agotado en la obesidad", dice Stepp. "Lo segundo es qué media los efectos de la alteración circadiana en las enfermedades cardiovasculares, y si arreglamos esa alteración, obtendremosla amplitud vuelve a subir, ¿soluciona los problemas cardiovasculares? "
Si el ayuno intermitente, que debería ayudar a restaurar los picos y valles normales de los niveles de glucosa, o los medicamentos que fijan el reloj que están usando para estos estudios interfieren con la progresión a problemas cardiovasculares, deberían tener algunas respuestas.
Ellos y otros ya tienen evidencia de que la pequeña molécula fijadora de reloj que están usando, la nobiletina, mejora la amplitud e invierte la reducción de la función del reloj en la obesidad. Si eso mejora o no la función cardiovascular, es una de las cosas quequiero aprender más sobre ahora.
Eso incluye verificar si la glucosa alta y la disfunción del reloj resultante funcionan a través del aumento de la expresión de galectina-3, un receptor asociado con la enfermedad cardiovascular que han visto en su modelo de ratón, para producir la expresión del gen NOX1, que convierte el oxígeno en dañinosuperóxido, en las células endoteliales.
Todavía no están seguros de qué reloj s son los más importantes para este problema. En todas partes que han mirado corazón, riñón, hígado, vasos sanguíneos y células endoteliales han visto estos relojes deteriorados. Por ahora se están enfocandoen los relojes en las células endoteliales, donde creen que comienzan muchos de los problemas. No esperan identificar un reloj s específico en estos estudios, pero si sus hallazgos continúan, comenzarán a anular los relojes en otras célulasen estudios futuros.
Piensan que el problema, literalmente, es sobre el tiempo, dice Fulton. La señalización adecuada requiere un pico y un mínimo y una sobreestimulación constante por demasiada glucosa hace que el cuerpo intente apagar los relojes.
Los científicos señalan que si tiene una musculatura saludable a pesar de la obesidad, mitiga, al menos por un tiempo, el impacto de la glucosa alta en la vasculatura. El músculo es un primer y rápido usuario de glucosa, sacándola rápidamente de la circulación.. "Si entra en el músculo, nunca vuelve a salir", dice Stepp. "Se usa o se almacena para más tarde". Los ratones obesos, como los humanos, pierden masa muscular. En algunos de sus estudios iniciales, preservaron la masa muscularen ratones obesos, lo que también previno el daño cardiovascular.
Señalan que tanto el envejecimiento, cuando el músculo pierde volumen naturalmente incluso en individuos que permanecen activos, como las lesiones de la médula espinal u otras afecciones que nos dejan inmóviles, tienen algunos de los mismos riesgos cardiovasculares que la obesidad.
Si bien el riesgo cardiovascular relacionado con el ciclo circadiano también aumenta con escenarios realistas como el trabajo por turnos o el desfase horario crónico incluso en un ratón delgado, es mucho peor para uno obeso, dice Stepp.
La obesidad en adultos es el resultado de factores que incluyen consumir más calorías de las que se gastan, medicamentos y otras exposiciones, así como la genética, incluidas las variantes genéticas que aumentan el hambre y la ingesta de alimentos, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.salud mental, reduce la calidad de vida y contribuye a las principales causas de muerte en los Estados Unidos, incluidas la diabetes, las enfermedades cardíacas, los accidentes cerebrovasculares y algunos tipos de cáncer. La obesidad en sí se considera un factor de riesgo importante para las enfermedades cardiovasculares y también un riesgo importantepara la diabetes y la presión arterial alta, que son otros de los principales riesgos cardiovasculares.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de Georgia en la Universidad de Augusta . Original escrito por Toni Baker. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
cite esta página :