Потеря сна может придать повышенный риск неблагоприятного увеличения веса, показывает исследование

        

В новом исследовании исследователи из Университета Уппсалы теперь демонстрируют, что одна ночь потери сна имеет специфическое для ткани влияние на регуляцию экспрессии генов и метаболизма у людей. Это может объяснить, как сменная работа и хроническая потеря сна ухудшают наш метаболизм и отрицательно влияют на наш состав тела. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances.

Эпидемиологические исследования показали, что риск ожирения и диабета типа 2 повышен у тех, кто страдает хронической потерей сна или кто выполняет сменную работу. Другие исследования показали связь между нарушенным сном и неблагоприятным увеличением веса, при котором накопление жира увеличивается одновременно с уменьшением мышечной массы – комбинацией, которая сама по себе была связана с многочисленными неблагоприятными последствиями для здоровья. Исследователи из Уппсалы и других групп в более ранних исследованиях показали, что метаболические функции, которые регулируются, например, скелетные мышцы и жировая ткань отрицательно влияют на нарушение сна и суточные ритмы. Однако до сих пор остается неизвестным, может ли потеря сна сама по себе может вызвать молекулярные изменения на уровне ткани, что может принести повышенный риск неблагоприятного увеличения веса.

В новом исследовании исследователи изучили 15 здоровых людей с нормальным весом, которые участвовали в двух сеансах в лаборатории, в которых показатели активности и питания были высоко стандартизированы. В рандомизированном порядке участники спали нормальной ночью сна (более восьми часов) в течение одной сессии и вместо этого не спали всю ночь во время другой сессии. Утром после каждого ночного вмешательства маленькие образцы тканей (биопсии) были взяты из подкожного жира и скелетных мышц участников. Эти две ткани часто демонстрируют нарушенный обмен веществ в таких условиях, как ожирение и диабет. В то же время утром были взяты образцы крови для сравнения между тканевыми отделениями ряда метаболитов. Эти метаболиты содержат молекулы сахара, а также различные жирные и аминокислоты.

Образцы тканей были использованы для множественных молекулярных анализов, что в первую очередь показало, что условие потери сна привело к тканеспецифическому изменению метилирования ДНК, одной из форм механизма, который регулирует экспрессию генов. ДНК-метилирование представляет собой так называемую эпигенетическую модификацию, которая участвует в регулировании того, как гены каждой клетки в организме включены или выключены, и на них влияют как наследственные, так и экологические факторы, такие как физические упражнения.

«Наша исследовательская группа первой продемонстрировала, что острая потеря сна сама по себе приводит к эпигенетическим изменениям так называемых тактовых генов, что в каждой ткани регулирует ее циркадный ритм. Наши новые данные показывают, специфические изменения степени метилирования ДНК в генах, распространенных по всему геному человека. Наш параллельный анализ ткани мышц и жировой ткани также позволил нам выявить, что метилирование ДНК не регулируется аналогично в этих тканях в ответ на острую потерю сна », – говорит Джонатан Cedernaes, который возглавлял исследование.

«Интересно, что мы видели изменения в метилировании ДНК только в жировой ткани, и особенно для генов, которые также, как было показано, были изменены на уровне метилирования ДНК в метаболических состояниях, таких как ожирение и диабет типа 2. Эпигенетические модификации считали, что могут придать своего рода метаболическую «память», которая может регулировать, как метаболические программы работают в течение более длительных периодов времени. Поэтому мы считаем, что изменения, которые мы наблюдали в нашем новом исследовании, могут стать еще одной частью загадки того, как хроническое нарушение сон и циркадные ритмы могут повлиять на риск развития, например, ожирения », – отмечает Джонатан Седернас.

Дальнейшие анализы, например, экспрессия гена и белка продемонстрировала, что ответ в результате бодрствования отличался между скелетной мышцей и жировой тканью. Исследователи говорят, что период бодрствования имитирует ночной период бодрствования многих сменщиков, назначенных на ночную работу. Возможное объяснение того, почему две ткани реагируют наблюдаемым образом, может заключаться в том, что периоды бодрствования в течение ночи оказывают тканеспецифическое действие на циркадный ритм тканей, что приводит к несоосности между этими ритмами. Это то, что исследователи нашли предварительную поддержку также в этом исследовании, а также в более раннем аналогичном, но меньшем исследовании.

«В настоящем исследовании мы наблюдали молекулярные сигнатуры повышенного воспаления в тканях в ответ на потерю сна. Однако мы также видели специфические молекулярные сигнатуры, которые указывают на то, что жировая ткань пытается увеличить свою способность хранить жир после потери сна, тогда как вместо этого наблюдались признаки, указывающие на сопутствующую пробой белков скелетных мышц в скелетной мышце, в том, что также известно как катаболизм. Мы также отметили изменения в уровнях скелетных мышц белков, связанных с использованием глюкозы в крови, и это может помочь объяснить, почему чувствительность глюкозы у участников был нарушен после потери сна. В совокупности эти наблюдения могут обеспечить, по крайней мере, частичное механистическое понимание того, почему хроническая потеря сна и сменная работа могут увеличить риск неблагоприятного увеличения веса, а также риск диабета типа 2 », – говорит Джонатан Седернас.

Исследователи изучили эффект одной ночи потери сна и, следовательно, не знают, как другие формы сна или нарушение циркадного смещения повлияют на тканевой метаболизм участников.

«Будет интересно исследовать, в какой степени один или несколько ночей восстановительного сна могут нормализовать метаболические изменения, которые мы наблюдаем на уровне ткани в результате потери сна. Диета и физические упражнения являются факторами, которые также могут изменить метилирование ДНК , и поэтому эти факторы могут быть использованы для противодействия неблагоприятным метаболическим эффектам потери сна », – говорит Джонатан Седернас.

Источник:

https://www.uu.se/en/news-media/news/article/?id=11154&area=2,4,10 , 16,24,40 & станд = & Artikel языки = еп

      

Source link