Согласно исследованию, опубликованному 18 декабря 2019 года в журнале PLOS ONE с открытым доступом Бо Чжан из Southern Medical, воздействие на мышей цикла свет-темнота, имитирующее график сменных рабочих, изменяет чувствительность к инсулину и толерантность к глюкозе у животных. Университет, Китай, и коллеги.
Биологические часы, синхронизированные с циклами освещения и темноты окружающей среды, не только определяют время появления сигналов о сне и голоде, но и регулируют гомеостаз и метаболизм глюкозы. Ранее исследования показали, что мутации в генах ключевых часов могут привести к быстрому развитию у мышей метаболических нарушений и ожирения.
В новой работе исследователи подвергли самок мышей постоянно меняющемуся циклу свет-темнота. В течение четырех дней в неделю 12 часов света и 12 часов темноты были согласованы с предыдущим графиком мышей. В течение трех последующих дней график увеличился на восемь часов, при этом темнота начиналась на полпути к обычному световому периоду. После четырех недель этого чередующегося графика исследователи измерили толерантность к глюкозе, толерантность к инсулину и секрецию инсулина у мышей в нескольких временных точках в течение дня, а также потребление пищи и физическую активность. Контрольных мышей держали в статическом 12-часовом цикле свет-темнота в течение всех четырех недель.
У мышей на сменном графике работы наблюдался повышенный уровень глюкозы в крови натощак (10.86 ммоль / л и 8.98, т = 2.821, Р = 0.022) и печеночный гликоген (F = 29.883, п<0.001) на ранних стадиях светового периода по сравнению с контрольными животными. Причем чувствительность к инсулину повышалась в середине светового периода (F = 9.056, р = 0.009). Однако ограничение кормления фиксированным 12-часовым периодом устранило это изменение чувствительности к инсулину. В то время как среднесуточная толерантность к глюкозе не изменилась при сменном графике работы, нормальные суточные ритмы толерантности к глюкозе были сдвинуты на 2.27 часов и 20.4% затухание по амплитуде. Сменный график работы не повлиял на общее потребление пищи, хотя мыши по сменному графику ели раньше, чем контрольные.
Текущее исследование было ограничено тем фактом, что изучались только самки мышей, а данные о сне не собирались. Однако, если паттерны толерантности к глюкозе, наблюдаемые у этих мышей, встречаются и у людей, работающих посменно, это может привести к несоответствию между ритмами потребления глюкозы и временем приема пищи, при этом непереносимость глюкозы возникает во время еды. Изменения как чувствительности к инсулину, так и толерантности к глюкозе могут повысить риск развития диабета типа II у сменных рабочих.
Жанд добавляет: "Влияние нарушения циркадных ритмов, вызванного светом в ночное время, на метаболизм глюкозы у людей, работающих посменно, и даже у населения в целом, вызывает серьезную озабоченность."