Naukowcy odkryli, że wzrastające poziomy melatoniny, hormonu snu, zmniejszają zdolność komórek produkujących insulinę do uwalniania tego kluczowego hormonu. Co więcej, efekt ten jest znacznie silniejszy u osób, które noszą określony wariant genu, co wiąże się z wyższym ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 2.
Badanie, prowadzone przez Uniwersytet w Lund w Szwecji, zostało opublikowane w renomowanym czasopiśmie naukowym.
Odkrycia te są wynikiem wieloletnich badań, które zaczęły się w 2009 roku, kiedy to naukowcy z Lund wykazali, że wariant genu kodujący białko znane jako receptor 1B melatoniny (MTNR1B) zwiększa ryzyko cukrzycy typu 2.
Melatonina pełni istotną rolę w regulacji naszego rytmu dobowego, wpływając na inne hormony i zmieniając swoje stężenie w zależności od pory dnia. Jej poziom wzrasta w nocy, co jest odpowiedzią na brak światła, a w ciągu dnia spada, co pomaga nam utrzymać zdrowy rytm snu i czuwania.
Insulina to hormon odpowiedzialny za regulację poziomu cukru we krwi, produkowany i uwalniany przez komórki beta trzustki w odpowiedzi na wzrost stężenia glukozy, na przykład po posiłku.
W przypadku cukrzycy typu 2, która stanowi aż 90 procent wszystkich przypadków cukrzycy, organizm nie produkuje wystarczającej ilości insuliny lub komórki stają się mniej wrażliwe na działanie tego hormonu. W efekcie komórki beta muszą produkować więcej insuliny, co prowadzi do podwyższenia poziomu cukru we krwi i potencjalnie do poważnych powikłań.
W nowym badaniu zespół naukowców pracował zarówno z hodowanymi w laboratorium komórkami beta, jak i myszami, aby wykazać, że komórki te reagują na zwiększone poziomy melatoniny poprzez ograniczenie uwalniania insuliny. Sygnały te przekazywane są przez białka receptora melatoniny MTNR1B, które znajdują się na powierzchni komórek.
Dodatkowo, naukowcy odkryli, że myszy z uszkodzonymi receptorami MTNR1B wytwarzają więcej insuliny, co sugeruje, że te receptory odgrywają kluczową rolę w regulacji produkcji insuliny.
Redukcja stężenia insuliny w nośnikach genu ryzyka
Na koniec zespół wykazał, że wariant genu, który występuje u około jednej trzeciej populacji, zwiększa ilość białka MTNR1B na powierzchni komórek produkujących insulinę. To zjawisko powoduje, że komórki te stają się bardziej wrażliwe na działanie melatoniny, co skutkuje mniejszym uwalnianiem insuliny.
W tej części badania zespół zwerbował 23 zdrowych nosicieli wariantu genu oraz 22 zdrowych nie-nosicieli. Wszyscy uczestnicy byli w tym samym wieku, mieli podobny wskaźnik masy ciała (BMI) i nie różnili się w historii cukrzycy w rodzinie.
Przez trzy miesiące uczestnicy przyjmowali 4 miligramy melatoniny przed snem. Badacze porównali poziom cukru we krwi oraz poziomy insuliny na początku i na końcu okresu leczenia.
Po trzech miesiącach leczenia melatoniną wszyscy uczestnicy mieli wyższy poziom cukru we krwi, jednak szczególnie wysoki był on u nosicieli genu ryzyka, którzy wykazali również niższe poziomy wydzielania insuliny.
Naukowcy podkreślają, że osoby pracujące w nocy są bardziej narażone na rozwój chorób metabolicznych, w tym cukrzycy typu 2.
Starszy badacz, prof. Hindrik Mulder, specjalizujący się w metabolizmie molekularnym w Diabetes Center w Lund, zauważa, że ich odkrycia mogą wyjaśnić, dlaczego ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2 jest wyższe u osób pracujących w nocy lub cierpiących na zaburzenia snu.
Sugeruje również, że silniejszy wpływ melatoniny na osoby noszące geny ryzyka może tłumaczyć ich zwiększone ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 2.
«Możliwe, że nocne zmiany pracy są mniej odpowiednie dla nosicieli genu ryzyka, ponieważ poziom melatoniny wzrasta w tym samym czasie, gdy działanie tego wzrostu staje się bardziej wyraźne. Choć na razie brakuje naukowego wsparcia dla tej teorii, powinno to zostać zbadane w przyszłości, uwzględniając nasze nowe odkrycia» – mówi prof. Hindrik Mulder.
Naukowcy zauważają, że ich badania są jednym z pierwszych tego rodzaju w kontekście cukrzycy typu 2, gdzie uczestnicy byli rekrutowani na podstawie składu genetycznego.
Warto również zwrócić uwagę na to, jak związki pochodzące z owoców mogą wspierać leczenie cukrzycy typu 2. Badania pokazują, że naturalne substancje zawarte w owocach mają potencjał w regulacji poziomu cukru we krwi i mogą przyczynić się do poprawy ogólnego stanu zdrowia pacjentów z tą chorobą.
