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L’orologio circadiano controlla insulina e zucchero nel sangue nel pancreas

sei molecole di insulina immagazzinate in esamero

sei molecole di insulina immagazzinate in esamero

Un nuovo studio della Northwestern Medicine ha individuato migliaia di percorsi genetici di un orologio interno del corpo che porta a dettare come e quando i nostri pancreas devono produrre insulina e il controllo degli zuccheri nel sangue, risultati questi che in futuro potrebbe portare a nuove terapie per i bambini e gli adulti con diabete.

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Gli orologi circadiani del corpo coordinano comportamenti come mangiare e dormire, e altresì l’attività fisiologica quale il metabolismo, con 24 ore di ciclo luce-buio della Terra. C’è un master clock nel cervello, così come orologi periferici situati in singoli organi. Quando la genetica, l’ambiente o il comportamento disturbano la sincronia di questi orologi, i disordini metabolici si sviluppare.

In una precedente pubblicazione su Nature, i ricercatori della Facoltà di Medicina della Northwestern hanno dimostrato che un orologio circadiano nel pancreas è essenziale per la regolazione della secrezione insulinica e bilanciare i livelli dello zucchero nel sangue dei topi. Gli scienziati hanno dimostrato che si possono colpire i geni dell’orologio portatori di obesità e diabete di tipo 2, ma c’era ancora molto da imparare, se volevano manipolare l’azione dell’orologio per poi trattare le condizioni.

“Sapevamo che il pancreas non funziona se abbiamo rimosso questi geni orologio, ma non come i geni stavano interessando la normale funzione del ghiandola”, ha detto il ricercatore principale Dr. Joe Bass, direttore di endocrinologia presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine e medico nella Northwestern Medicine.

I geni orologio sono responsabili della produzione dei fattori di trascrizione, proteine ??speciali che istruiscono una cellula a come deve funzionare.

Nel nuovo studio, pubblicato su Science del 6 novembre, il laboratorio di Bass ha rivelato migliaia di geni nel pancreas che fungono da fattori di trascrizione del controllo dell’orologio in ritmo con la rotazione quotidiana del pianeta dal chiaro allo scuro.

“Abbiamo stabilito una nuova mappa genetica che mostra come l’intero repertorio di fattori prodotti nel pancreas mantengono e anticipano i cambiamenti quotidiani nell’ambiente esterno”, ha detto Bass. “Questi fattori sono tutti legati alla rotazione della Terra, per il cronometraggio del meccanismo che si è evoluto per controllare quando dormiamo, siamo svegli, mangiamo e conserviamo le sostanze nutritive ogni giorno.”

La squadra di Bass è incentrata sulla cellule del pancreas, chiamate cellule beta, che secernono l’insulina nel flusso sanguigno per aiutare il corpo ad assorbire il glucosio-zucchero-da utilizzare per l’energia. Utilizzando la tecnologia di sequenziamento di tutto il genoma delle cellule beta, con la funzione del gene orologio sia intatto chee interrotto, gli scienziati sono stati in grado di tracciare la mappa dei fattori di trascrizione e geni.

Nella ricerca in corso, il gruppo di Bass continua a studiare come gli orologi circadiani del corpo interagiscono e il loro ritmo viene a emergere, non solo nel diabete, ma anche durante nel normale processo di invecchiamento e nelle condizioni come il jetlag, stress o cambiamenti nella dieta.

“Questo studio rafforza l’idea che gli orologi che operano nelle cellule sono fondamentali per la salute”, ha detto Bass. “Rappresentano un importante bersaglio non sfruttato per migliorare le funzioni delle cellule del pancreas.”

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