Fețele catabolice și anabolice ale rezistenței la insulină și tulburările lor reprezintă o nouă perspectivă asupra circadianului
Polina M Schwartsburd
1 Institut de biofizică teoretică și experimentală, Academia Rusă de Științe, Pușchino, regiunea Moscovei, 142290, Rusia
Abstract
Menținerea homeostaziei glucozei în timpul ciclurilor comportamentale circadiene este critică. Procesele care controlează trecerea între lipoliza predominantă/oxidarea grăsimilor în timpul postului și depozitarea predominantă a lipidelor/oxidarea glucozei după hrănire sunt determinate în principal de insulină. Pragul crescut cronic al rezistenței la insulină (IR) este o caracteristică patologică cheie a obezității, diabetului de tip 2, sepsisului și cașexiei cancerului; cu toate acestea, un prag temporal redus al IR este îndeplinit pe scară largă în post/hibernare, sarcină, imunitate antibacteriană, exerciții fizice și stres. Paradoxal, unele dintre aceste cazuri sunt asociate cu metabolismul catabolic, în timp ce altele sunt legate de căile anabolice. Acest articol ia în considerare posibilele cauze ale tulburărilor circadiene în metabolismul glucozei și lipidelor care acționează ca o forță motrice pentru dezvoltarea diabetului de tip 2 promovată de obezitate. Acest lucru este destinat să ofere o perspectivă îmbunătățită asupra patogeniei tulburărilor circadiene cronice care cresc riscul de diabet și să ia în considerare noi ținte pentru corecția sa metabolică și a medicamentelor.
Rezistența la insulină și metabolismul circadian: compararea reglării reciproce glucoză-lipide între slabă, supraalimentare, obezitate și diabet
Atunci când se operează pe o cale de transport a glucozei, oprirea căii de transport de lipide este observată în condiții de noapte catabolică/post. Un astfel de efect este asociat cu inhibarea controlată de insulină a lipolizei adaptive și reducerea FFA-urilor circulante în perioada activă de zi. În schimb, atunci când concentrația de insulină revine la nivelul său normal scăzut ca noaptea, efectul inhibitor al insulinei asupra lipolizei grăsimilor este abolit, iar nivelul FFA circulante crește în complexitate odată cu oprirea transportului glucozei în celulele controlate de insulină (numite rezistenta la insulina).
FFA: Acizi grași liberi.
Echilibrat (A & B) și dezechilibrat (CD) reglarea feedback-ului comutării metabolice glucoză-lipide între hrănirea zilnică și stările de repaus în somn tipice slăbiciunii sănătoase (A & B) și supraponderal/obez (CD) se prezintă indivizi. Capacitatea de comutare metabolică între glucoză și combustibilul adipos este o caracteristică cheie a persoanelor sănătoase (A & B) care se caracterizează printr-o creștere a metabolismului glucozei și insulinei în timpul zilei și scăderea acesteia pe post de noapte. În rezistența la insulină supraponderală/indusă de obezitate, aceste răspunsuri metabolice naturale zi - noapte se descompun și devin patologice prin inducerea hiperinsulinemiei, hiperlipidemiei și rezistenței cronice la insulină în întreaga perioadă a ciclului zi - noapte (CD).
Nivelurile crescute de citokine proinflamatorii pot contribui, de asemenea, la IR prin antagonizarea semnalizării insulinei, inhibând astfel absorbția de glucoză dependentă de insulină. Șoarecii cu insuficiență a sensibilității la insulină ca răspuns la TNF câștigă capacitatea de a fi protejați împotriva obezității. Acest lucru se realizează prin blocaje TNF prin îndepărtarea genetică a receptorului TNF/TNF [23] sau neutralizarea imunologică a TNF [24]. Ca rezultat, s-a ajuns la concluzia că inflamația de grad scăzut asociată cu obezitatea și FFA crescută în lipoliză pot fi contribuite la etiologia infarctului IR, care perturbă ceasul circadian, stimulând apariția diabetului de tip 2 [25].