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Lo studio può fornire una spiegazione per il fenomeno dell'alba in pazienti il diabete di tipo 2

I ricercatori all'istituto universitario di Baylor di medicina, all'università di Shandong in Cina e ad altre istituzioni possono trovare una spiegazione per il fenomeno dell'alba, un aumento anormale dello zucchero di sangue soltanto di mattina, osservato in molti pazienti con il diabete di tipo 2. Riferiscono nella natura del giornale che i mouse che mancano del gene circadiano dell'orologio hanno chiamato rev-erb nelle caratteristiche di manifestazione del cervello simile a quelli del fenomeno dell'alba.

I ricercatori poi hanno esaminato l'espressione genica di rev-erb in pazienti con il diabete di tipo 2 che paragona un gruppo al fenomeno dell'alba ad un gruppo senza ed hanno trovato che l'espressione del gene ha seguito uno schema temporale differente fra questi due gruppi. I risultati supportano l'idea che un ritmo quotidiano alterato dell'espressione del gene di rev-erb può essere alla base del fenomeno dell'alba. Le indagini future possono piombo alle terapie.

Abbiamo cominciato questo studio per studiare che cosa era la funzione di rev-erb nel cervello. Siamo interessati in questo gene perché è una componente “druggable„ dell'orologio circadiano con le applicazioni potenziali nella clinica. Rev-erb è espresso soltanto durante il giorno ma non alla notte. Quando abbiamo cominciato, non abbiamo saputo dove questo stava andando piombo.„

Dott. Zheng Sun, autore Co-Corrispondente, professore associato di Medicina-Endocrinologia, diabete e metabolismo, Baylor

I ricercatori in primo luogo hanno sviluppato un modello del mouse tramortendo il gene di rev-erb in neuroni di GABA. Hanno scelto questo approccio perché l'espressione del gene altamente è arricchita in un'area particolare del cervello chiamata il nucleo suprachiasmatic che pricipalmente è composto di neuroni di GABA.

Un'individuazione inattesa

“Abbiamo osservato qualcosa molto interessante in questi mouse,„ il Sun ha detto. “Erano glucosio intollerante - che è essi ha avuto livelli elevati del glucosio - soltanto nella sera. I mouse sono notturni, significando che diventano attivi nella sera come la gente fa di mattina.„

Quando l'organismo sveglia e contiene l'alimento, l'insulina è secernuta dal pancreas per segnalare l'organismo per abbassare lo zucchero di sangue. L'insulina è più efficace nel fare questo processo sopra il risveglio che altre volte del giorno. Questa alta sensibilità dell'insulina è probabilmente perché l'organismo sta prevedendo i comportamenti alimentanti svegliando. In mouse, l'alta sensibilità dell'insulina si presenta nella sera, mentre nella gente si presenta di mattina.

Esponga al sole ed i suoi colleghi hanno trovato che i livelli elevati anormali del glucosio osservati nella sera in mouse knockout di rev-erb sono derivato da una soppressione insufficiente di produzione del glucosio del fegato da insulina. I loro dati dimostrano un ruolo essenziale di rev-erb neurale nella regolamentazione dell'indipendente epatico del ritmo della sensibilità dell'insulina dalle abittudine alimentare o dalla produzione epatica basale del glucosio.

Dopo, i ricercatori guardati per capire come i difetti nell'espressione genica di rev-erb nel cervello possono provocare i cambiamenti nella capacità del fegato di rispondere ad insulina. Hanno scoperto che i neuroni suprachiasmatic del nucleo GABA in mouse knockout di rev-erb hanno avuti un'più alta attività di infornamento che quei neuroni dei mouse normali quando gli animali hanno svegliato e che questa iperattività di un neurone era necessaria sufficiente e per causare l'intolleranza al glucosio nella sera.

In mouse normali, questi neuroni di GABA cadono la loro attività di infornamento nella sera, abbassante i livelli di sangue dello zucchero. Interessante, dalla parte posteriore d'espressione di rev-erb nei mouse knockout, i ricercatori hanno trovato che l'espressione di rev-erb è soltanto necessaria durante il giorno, ma non necessario alla notte, che è in conformità con il reticolo altamente oscillatorio di espressione di rev-erb endogeno nello stato normale.

Connettendo con il fenomeno di alba

I mouse che hanno livelli elevati del glucosio nella sera ricordata a espongono al sole ed i suoi colleghi del fenomeno dell'alba osservati nella gente con il diabete di tipo 2. “Dato le similarità del fenomeno in mouse e nella gente, abbiamo pensato che forse questo gene che stiamo studiando potrebbe essere collegato alla biologia dei fenomeni dell'alba in pazienti diabetici,„ abbiamo detto il Sun, un membro del Dan la L centro completo del Cancro di Duncan ed il centro di Baylor di Huffington su invecchiamento.

In collaborazione con l'ospedale di Qilu dell'università di Shandong in Cina, i ricercatori hanno seguito 27 pazienti del diabete di type2 con il video continuo del glucosio. Hanno trovato che, sebbene i pazienti avessero diabete con la simile severità in termini di loro livelli basali del glucosio, obesità ed altri parametri, circa la metà dei pazienti ha avuto fenomeno dell'alba mentre l'altra metà non ha fatto.

“Abbiamo raccolto il sangue dei pazienti ai tempi differenti del giorno ed abbiamo determinato l'espressione del gene di rev-erb in globuli bianchi, che è stato riferito per correlare bene con l'orologio centrale nel cervello,„ Sun abbiamo detto. “Interessante, abbiamo trovato che l'espressione del gene ha seguito uno schema temporale che era differente fra quelli con il fenomeno dell'alba e quelli senza,„ Sun ha detto. “Proponiamo che lo schema temporale alterato dell'espressione di questo gene possa spiegare i fenomeni dell'alba nella gente. È possibile che, in futuro, una droga potrebbe essere usata per regolamentare questo gene per trattare la circostanza.„

Source:
Journal reference:

Ding, G., et al. (2021) REV-ERB in GABAergic neurons controls diurnal hepatic insulin sensitivity. Nature. doi.org/10.1038/s41586-021-03358-w.