Η σχέση μεταξύ της χρονικής στιγμή του φαγητού, του ύπνου και της παχυσαρκίας είναι γνωστή αλλά ελάχιστα κατανοητή, με τη έρευνα να δείχνει ότι η υπερβολική τροφή μπορεί να διαταράξει τους κιρκάδιους ρυθμούς και να αλλάξει τον λιπώδη ιστό.
Νέα μελέτη σε ποντίκια που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science από ερευνητές στο Northwestern Medicine έδειξε για πρώτη φορά ότι η θερμογένεηση μπορεί να είναι ο μοριακός μηχανισμός μέσω του οποίου τα εσωτερικά μας ρολόγια ελέγχουν το βάρος μας. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η ημέρα είναι η ιδανική ώρα τροφής γιατί έτσι διαχέεται περισσότερη ενέργεια ως θερμότητα στο περιβάλλον.
Ο χρόνος σίτισης σε σχέση με τους καθημερινούς κύκλους δραστηριότητας και ύπνου μπορεί να καθορίσει εάν τα ποντίκια που τρέφονται με την ίδια διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά γίνονται παχύσαρκα.
Οι ερευνητές διευκρίνισαν τον μηχανισμό πίσω από αυτόν τον διαφορικό χειρισμό ενέργειας. Στα πειράματά τους, τα ποντίκια που κατανάλωναν την τροφή τους κατά τη διάρκεια της ενεργού φάσης του ημερήσιου κύκλου τους (αυτό συμβαίνει τη νύχτα για τα ποντίκια) είχαν μεγαλύτερη ενεργειακή δαπάνη ως αποτέλεσμα του μεταβολισμού της τροφής για την παραγωγή θερμότητας.
Αυτή η θερμογένεση εξαρτιόταν από το κιρκάδιο ρολόι των λιποκυττάρων και από την αυξημένη σύνθεση κρεατίνης, τροφοδοτώντας έναν κύκλο ανακύκλωσης του ATP (του μορίου που παρέχει ενέργεια στο σώμα) στα μιτοχόνδρια των λιποκυττάρων.
Τα αποτελέσματα βοηθούν να εξηγηθούν τα οφέλη της χρονικά περιορισμένης σίτισης και το γιατί μια κιρκαδική διαταραχή μπορεί να συμβάλει στη μεταβολική νόσο.
«Είναι γνωστό, αν και ελάχιστα κατανοητό, ότι οι προσβολές στο ρολόι του σώματος είναι και προσβολές για τον μεταβολισμό», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Joseph T. Bass, ενδοκρινολόγος. «Όταν τα ζώα καταναλώνουν μια διατροφή τύπου καφετέριας -με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά και υδατάνθρακες- το ρολόι μπερδεύεται», είπε ο Bass. «Το ρολόι είναι επίσης ευαίσθητο στην ώρα που τρώνε οι άνθρωποι, ειδικά στον λιπώδη ιστό, και αυτή η ευαισθησία απομακρύνεται από τις δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά. Ακόμα δεν καταλαβαίνουμε γιατί συμβαίνει αυτό, αλλά γνωρίζουμε ότι καθώς τα ζώα γίνονται παχύσαρκα, αρχίζουν να τρώνε περισσότερο όταν πρέπει να κοιμούνται. Η έρευνα μας δείχνει γιατί αυτό έχει σημασία».
Η Chelsea Hepler, μεταδιδακτορική υπότροφος στο Bass Lab, ήταν η πρώτη συγγραφέας και έκανε πολλά από τα πειράματα βιοχημείας και γενετικής που θεμελίωσαν την υπόθεση της ομάδας.
Η κρεατίνη
Στη μελέτη, τα ποντίκια -που είναι νυκτόβια- τρέφονταν με μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά αποκλειστικά είτε κατά τη διάρκεια της αδράνειας (ημέρα) είτε κατά τη διάρκεια της ενεργού (νυχτερινής) περιόδου. Μέσα σε μια εβδομάδα, τα ποντίκια που τρέφονταν κατά τη διάρκεια της ημέρας κέρδισαν περισσότερο βάρος σε σύγκριση με αυτά που τρέφονταν στη νύχτα. Η ερευνητική ομάδα έθεσε επίσης τη θερμοκρασία στους 30 βαθμούς, κατά την οποία τα ποντίκια ξοδεύουν λιγότερη ενέργεια.
«Σκεφτήκαμε ότι ίσως υπάρχει ένας παράγοντας ενεργειακού ισοζυγίου που τα ποντίκια ξοδεύουν περισσότερη ενέργεια τρώγοντας συγκεκριμένες ώρες», είπε η Hepler. «Γι’ αυτό είναι πιο υγιή όταν τρώνε κατά τη διάρκεια των ενεργών περιόδων».
Η αύξηση της ενεργειακής δαπάνης οδήγησε την ερευνητική ομάδα να εξετάσει το μεταβολισμό του λιπώδους ιστού. Τα ποντίκια με γενετικά ενισχυμένη θερμογένεση -απελευθέρωση θερμότητας μέσω των λιποκυττάρων- απέτρεψαν την αύξηση του βάρους. Η Hepler εντόπισε τον κύκλο κρεατίνης που απελευθερώνει χημική ενέργεια μέσα στους λιπώδεις ιστούς. Αυτό υποδηλώνει ότι η κρεατίνη μπορεί να είναι ο μηχανισμός απελευθέρωσης της θερμότητας.
Η μελέτη υποστηρίζεται από έρευνα που έγινε από τον Bass και τους συνεργάτες του στο Northwestern πριν από περισσότερα από 20 χρόνια, η οποία βρήκε μια σχέση μεταξύ του εσωτερικού μοριακού ρολογιού και του σωματικού βάρους, της παχυσαρκίας και του μεταβολισμού στα ζώα. Η πρόκληση για το εργαστήριο του Bass, το οποίο επικεντρώνεται στη χρήση γενετικών προσεγγίσεων για τη μελέτη της φυσιολογίας, ήταν να ανακαλύψει τι σημαίνουν όλα αυτά.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να ενημερώσουν τη χρόνια φροντίδα, είπε ο Bass, ειδικά σε περιπτώσεις όπου οι ασθενείς έχουν γαστρικούς σωλήνες σίτισης. Οι ασθενείς συνήθως ταΐζονται τη νύχτα ενώ κοιμούνται, αλλά τότε απελευθερώνουν λιγότερη ποσότητα ενέργειας. Τα ποσοστά διαβήτη και παχυσαρκίας τείνουν να είναι υψηλά για αυτούς τους ασθενείς και ο Bass πιστεύει ότι η μελέτη θα μπορούσε να εξηγήσει το γιατί. Αναρωτιέται επίσης πώς η έρευνα θα μπορούσε να επηρεάσει τη θεραπεία του διαβήτη τύπου 2. Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ώρες των γευμάτων όταν χορηγείται η ινσουλίνη, για παράδειγμα;
Η Hepler θα συνεχίσει να ερευνά τον μεταβολισμό της κρεατίνης. «Πρέπει να καταλάβουμε πώς το κιρκάδιο ρολόι ελέγχει τον μεταβολισμό της κρεατίνης, ώστε να τον ενισχύσουμε», είπε. «Τα ρολόγια κάνουν πολλά στη μεταβολική υγεία σε επίπεδο λιπώδους ιστού και δεν ξέρουμε ακόμη αρκετά».
Πηγή: Time-restricted feeding mitigates obesity through adipocyte thermogenesis. Science, 2022; 378 (6617): 276 DOI: 10.1126/science.abl8007.
