© Pixabay/CC0 Public Domain
"Wanneer we onze biologische klokken verstoren door omgevingsfactoren zoals werk in ploegendiensten, jetlag of slaaptekort, heeft dit mogelijk invloed op onze spierklok en stofwisseling. Als zoiets gebeurt en we combineren dit met een ongezond voedingspatroon, kunnen we misschien eerder glucose-intolerantie en diabetes ontwikkelen," zegt Clara Peek, Ph.D., assistent-professor Biochemie en Moleculaire Genetica en Geneeskunde van de afdeling Endocrinologie, Metabolisme en Moleculaire Geneeskunde en hoofdauteur van het onderzoek.
De natuurlijke biologische klok van het lichaam bestaat uit eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd en deze zijn overal in het lichaam aanwezig, ook in het spierweefsel. De klok synchroniseert lichamelijke - en gedragsveranderingen met de externe omgeving tijdens de 24-uurs lichtcyclus.
Verstoringen in de biologische klok werden eerder in verband gebracht met de ontwikkeling van stofwisselingsziekten, maar de rol van de skeletspierklok bleef onduidelijk.
In het huidige onderzoek probeerde Peeks team de invloed van de biologische klok op het spiermetabolisme - het proces waarbij spieren voedingsstoffen, zoals glucose, omzetten in energie - te begrijpen en hoe het verstoren van deze interne klok glucose-intolerantie bij door slechte voeding veroorzaakte obesitas zou kunnen versnellen.
De onderzoekers bestudeerden muizen zonder het BMAL1-gen die op een vet- en koolhydraatrijk dieet werden gezet. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat BMAL1 zowel de biologische klok als de spierfunctie en het metabolisme reguleert.
De onderzoekers ontdekten dat de muizen met dit voedingspatroon een versnelde glucose-intolerantie vertoonden, ondanks dat er zich geen verschillen voordeden in gewichtstoename ten opzichte van normale muizen.
"Het verlies van deze factor van de biologische klok in de spier verergerde de ontwikkeling van een diabetisch fenotype in de muizen," aldus Peek.
De wetenschappers voerden ook RNA-sequencing en metabolietprofilering van BMAL1-deficiënte spieren in de muizen uit en ontdekten dat de spieren een verstoord glucosegebruik vertoonden tijdens de vroege stadia van glycolyse, een metabolisch reactiepad dat glucose omzet in ATP, of energie, voor de cel.
Ze ontdekten eveneens dat BMAL1 ingeval van door voeding veroorzaakte obesitas samenwerkt met de hypoxie-induceerbare factor (HIF) om de biologische klok "opnieuw in te stellen," om zich aan te passen aan nutriëntenstress. Met behulp van een nieuw genetisch muismodel om de HIF-activiteit in BMAL1-deficiënte spieren te herstellen, waren de wetenschappers in staat om de door voeding veroorzaakte glucose-intolerantie terug te draaien.
"Wanneer je de klok in de spier verstoort, gaat de verbinding met HIF verloren en dat leidt tot een verslechterd glucosemetabolisme in de spier," aldus Peek.
Volgens Peek zullen de volgende stappen die de wetenschappers zullen ondernemen onder andere bestaan uit het bepalen of de biologische klok in diermodellen van door voeding veroorzaakte obesitas al verstoord is en of deze verstoring bijdraagt aan glucose-intolerantie en insulineresistentie.
"We weten dat de klok eigenlijk niet normaal is bij door voeding veroorzaakte obesitas, dus we willen graag weten hoe dat aan diabetes en obesitas bijdraagt," aldus Peek.
Meer informatie: Claire A. Chaikin et al, Control of circadian muscle glucose metabolism
Zie: https://medicalxpress.com/news/2025-04-link-body-clock-disruption-metabolic.html
Commentaar: Lees ook: