Zum ersten mal, eine Studie führte durch Forscher am Helmholtz Zentrum München und das Deutsche Zentrum für Diabetes-Forschung (DZD) zeigt, wie die Glukokortikoid-Hormone, wie cortisol, Kontrolle Zucker-und Fettgehalt unterschiedlich bei Tag und Nacht, Fütterung und Fasten, Ruhe und Aktivität, im Laufe von 24 Stunden. Die Forschung in Mäusen festgestellt, dass die time-of-day-abhängigen metabolischen Zyklus verändert sich durch hohe kalorische Ernährung. Da Glukokortikoide sind weit verbreitet Medikamente für die Behandlung von entzündlichen Erkrankungen, die diese Ergebnisse, veröffentlicht in der Molekularen Zelle, schlagen vor, dass schlanke und übergewichtige Patienten können reagieren unterschiedlich auf die steroid-Therapie. Schließlich zeigt es, die biologische Funktion des täglichen Rhythmen der Hormonsekretion (hoch vor dem Erwachen und Fütterung, geringer beim schlafen und Fasten), als auch die täglichen Zyklen von Zucker und Fett Lagerung oder Freisetzung von der Leber.
Jede Zelle im menschlichen Körper ist getrieben von einer inneren Uhr folgt dem zirkadianen Rhythmus von 24 Stunden. Es ist synchron mit dem natürlichen Rhythmus von Tag und Nacht, vor allem durch Sonnenlicht, aber auch durch soziale Gewohnheiten. In einem gesunden system,Glukokortikoid-stress-Hormone hergestellt werden, sind jeden morgen durch die Nebenniere. Die Sekretion von glucocorticoidpeaks vor dem Erwachen, woraufhin der Körper Fettsäuren und Zucker als Energieträger, und ermöglicht es uns, zu Beginn unserer täglichen Aktivitäten. Wenn der circadiane Rhythmus ist gestört (z.B. durch Schichtarbeit oder jetlag) und/oder wenn die Glukokortikoid-Ebene ändert (z.B. durch ein Cushing-Syndrom oder langfristige klinische Anwendung), profunde metabolische Störungen können verursacht werden—wie Adipositas, Typ 2 diabetes und Fettleber. Des Forschers Ziel war es daher, zu verstehen, die Bedeutung dieser täglichen Spitzen der stress-Hormon-Ausschüttung,die Auswirkungen dieser Hormone auf unsere „innere Uhr“ und Ihre Rolle für die täglichen Zyklen des Stoffwechsels.
Glukokortikoide‘ metabolischen Wirkungen in der Leber
Studieren Glukokortikoiden‘ metabolischen Wirkungen in der Leber, die Forscher charakterisiert die Aktivität Ihrer Rezeptoren, der sogenannten glucocorticoid-rezeptor, mit neuartigen high-throughput-Techniken. Sie analysierten Maus-Leber alle 4 Stunden während des Tages und der Nacht. Die Mäuse wurden entweder im Zustand normal oder gefüttert mit high-fat-Diät. Sie werden dann verwendet, cutting-edge Technologien in den Bereichen Genomik, Proteomik und Bioinformatik, um das Bild, wenn und wo der Glukokortikoid-rezeptor entfaltet seine metabolische Effekte. Der Forscher analysiert wird der Einfluss der täglichen Schwankungen der Glukokortikoid-Freisetzung in die 24-Stunden-Zyklus der Leber Stoffwechsel. Sie konnten verdeutlichen, wie Glucocorticoide regulieren den Stoffwechsel anders beim Fasten (wenn die Mäuse schlafen) und während der Fütterung (wenn Sie aktiv sind), durch die Zeit-abhängige Bindung an das Genom. Darüber hinaus zeigten Sie, wie die Mehrheit der rhythmischen Genaktivität gesteuert, der durch diese Hormone. Wenn diese Kontrolle verloren geht (in so genannte knockout-Mäuse), die Blutspiegel von Zucker und Fett, sind betroffen. Dies erklärt, wie die Leber kontrolliert die Blutspiegel von Zucker und Fett unterschiedlich bei Tag und Nacht.
In einem nächsten Schritt, wie auch der Glukokortikoid-rezeptor ist ein weit verbreitetes Medikament Ziel in immun-Therapien, Sie untersucht seine Genomik-Wirkungen nach der Injektion des Medikaments Dexamethason, ein synthetisches Glukokortikoid, das auch aktiviert diesen rezeptor. „Mit diesem experiment“, erklärt Dr. Fabiana Quagliarini, „wir fanden, dass die Droge Reaktion war anders in adipösen Mäusen im Vergleich zu schlanken Mäusen. Es ist das erste mal, um zu zeigen, dass die Ernährung ändern können hormonelle und medikamentöse Reaktionen des metabolischen Geweben.“
Neue Erkenntnisse für chronomedicine-und Stoffwechsel-Krankheit-Therapie
Glukokortikoide sind eine Gruppe von natürlichen und synthetischen steroid-Hormonen wie cortisol. Sie haben potente anti-inflammatorische und immunsuppressive Eigenschaften, die die Aktivität des Immunsystems. Dies ist der Grund, warum Sie weit verbreitet genutzt in der Medizin. Der große Nachteil ist, dass Glukokortikoide auch zu schweren Nebenwirkungen aufgrund Ihrer Fähigkeit zur Modulation Zucker-und Fett-Stoffwechsel: bei Patienten entwickeln können, Fettleibigkeit,Hypertriglyceridämie, Fettleber, Bluthochdruck oder Typ-2-diabetes.
„Das Verständnis, wie Glukokortikoide control 24-Stunden-Zyklen von gen-Aktivität in der Leber und damit der Blutspiegel von Zucker und Fett, liefert neue Einblicke in „Chronomedicine‘ und die Entwicklung von metabolischen Erkrankungen. Wir bezeichnen konnte eine neue Verbindung zwischen lebensstil, Hormone und Physiologie auf molekularer Ebene, was darauf hindeutet, dass übergewichtige Menschen können reagieren unterschiedlich auf die tägliche Hormon-Sekretion oder Glukokortikoid-Medikamenten. Diese Mechanismen sind die Grundlage für die Gestaltung der Zukunft therapeutische Ansätze“, betont Prof. Henriette Uhlenhaut.