Ricerca

I nostri muscoli misurano l’ora del giorno

DIABETEASY per partecipare clicca qui

 

Gli orologi biologici in tutto il corpo innescano il rilascio della melatonina ormonale durante il sonno, inducendo la secrezione degli enzimi digestivi all’ora di pranzo o tenendoci svegli nei momenti più attivi della giornata. Un “master clock” nel cervello sincronizza tutte le filiali nei vari organi. I ricercatori dell’Università di Ginevra (UNIGE), in Svizzera, insieme ad altri collegi a livello internazionale, hanno scoperto che un orologio circadiano è attivo nei muscoli. La loro ricerca dimostra che le perturbazioni di questa macchina potrebbero essere importanti nello sviluppo del diabete di tipo 2. Il loro lavoro è stato pubblicato in PNAS.

I ricercatori hanno scoperto che i livelli di grasso (lipidi) contenuti nelle cellule muscolari variano durante il giorno, a volte favorendo un tipo rispetto ad un altro. Un orologio biologico potrebbe essere in gioco? Il team internazionale ha provato tale l’ipotesi con soggetti volontari. Hanno sincronizzato l’orologio principale di ogni soggetto chiedendo loro di aderire a una routine quotidiana nel mangiare e dormire una settimana prima dell’esperimento. Ogni quattro ore, i ricercatori prelevavano un campione molto piccolo di tessuti muscolari della coscia e ne analizzavano la sua composizione lipidica.

Il team ha osservato una chiara correlazione tra la composizione lipidica delle cellule muscolari e l’orario del giorno, spiega Howard Riezman del Dipartimento di Biochimica della Facoltà di Scienze, UNIGE, che ha co-diretto lo studio. “Poiché la combinazione dei lipidi variava sostanzialmente da un individuo all’altro, abbiamo bisogno di ulteriori prove per corroborare questi risultati”, spiega.

In un secondo passo, i ricercatori hanno commutato un esperimento in vitro. Coltivando le cellule muscolari umane e sincronizzandole artificialmente in assenza di un master clock, usando una molecola di segnale normalmente secreta nel corpo. I ricercatori hanno osservato una variazione periodica della composizione lipidica della cellula, simile a quella osservata nei soggetti umani. Ma quando hanno interrotto il meccanismo dell’orologio inibendo i geni responsabili, le variazioni periodiche dei lipidi sono per lo più perse.

I diabetici e i disturbi del sonno sono legati

“Abbiamo dimostrato chiaramente che questa variazione dei tipi lipidici nei nostri muscoli è dovuta al nostro ritmo circadiano”, spiega il primo autore Ursula Loizides-Mangold dell’UNIGE. “Ma la domanda principale è ancora in cerca di risposta: qual è questo meccanismo?” Riezman pensa che l’orologio biologico del muscolo, con il suo impatto sui lipidi, potrebbe aiutare a regolare la sensibilità delle cellule all’insulina. Infatti, i lipidi, come componente della membrana cellulare, influenzano la capacità delle molecole di entrare e uscire dalle cellule muscolari. I cambiamenti nella sua composizione potrebbero sintonizzare la sensibilità del muscolo all’insulina e la sua capacità di prendere lo zucchero nel sangue.

Una bassa sensibilità del muscolo all’insulina porta ad una condizione chiamata resistenza all’insulina, che è nota per essere una causa del diabete di tipo 2. “Gli studi suggeriscono fortemente un legame tra gli orologi circadiani, la resistenza all’insulina e lo sviluppo del diabete”, spiega Charna Dibner, co-direttore dello studio. “Se creiamo un legame tra i meccanismi circadiani e il diabete di tipo 2 attraverso il metabolismo lipidico, questo potrebbe avere importanti implicazioni terapeutiche. Grazie ai nostri nuovi strumenti per lo studio degli orologi cellulari umani in vitro, ora abbiamo la possibilità di esaminare questa ipotesi nel nostro prossimo studio.”



Categorie:Ricerca

Con tag:,