Acţiunea ritmului circadian asupra metabolismului si echilibrului energetic

Abstract

Introducere. Starea de sănătate este determinată de interacţiunea armonioasă a proceselor ritmice endogene cu cele exogene. Ritmul circadian (CR) reprezintă un sistem puternic conservat, autonom care asigură mecanismul de adaptare a organismului la factorii mediului extern. Desincronizarea bioritmurilor circadiene deseori reprezintă unul dintre primele simptome ale repercusiunilor factorilor nocivi asupra organismului şi o cauză principală de îmbolnăvire. Scopul lucrării. Studierea mecanismelor prin intermediul cărora ritmul circadian este implicat în menţinerea homeostaziei proceselor metabolice şi echilibrului energetic. Materiale și metode. Pentru atingerea scopului propus, a fost realizată o sinteză a literaturii publicate în perioada 2015-2022, din bazele de date electronice PubMed, Google Scholar, Hinari. Rezultate. Ritmul circadian este organizat într-un sistem ierarhic distribuit în două părţi: (1) ceasul central localizat în nucleul suprachiasmatic (SCN) al hipotalamusului şi (2) oscilatoarele periferice

prezente în aproape toate tipurile de celule. Ceasul central este reglat de către factorii externi, precum ciclul lumină-întuneric, temperatura, obiceiurile alimentare si factorii sociali. Controlul oscilatorilor

5

periferici se realizează prin semnale neuro-umorale sau indirect prin controlul ciclului de odihnă/activitate, al ciclurilor de post/hrănire precum şi prin genele-ceas. CR sunt implicaţi în reglarea fiziologică a homeostaziei metabolice prin efectele sale asupra ţesuturilor periferice, cum ar fi adipocitele, hepatocitele, celulele insulelor pancreatice, tractul gastro-intestinal şi muşchii scheletici. Natura auto-sustenabilă a sistemului circadian este atribuită în primul rând oscilatorilor moleculari circadieni. La nivel molecular, ceasul circadian constă din mai multe seturi de factori de transcripţie care au ca rezultat bucle de feedback de autoreglare a transcripţiei-traducere (TTFL) care reprezintă mecanismul de bază al ceasului circadian. Aceaste bucle de feedback transcripţional-traducţional durează aproximativ 24 de ore. Proteinele de ceas formează două bucle de feedback pozitiv şi negativ de transcripţie/traducere care se interconectează şi conduc la expresia periodică a genelor lor ţintă. Similar multiplelor procese metabolice, biogeneza mitocondrială este controlată prin mecanisme dependente de transcripţie şi modificări postranslaţionale. Concluzii. Ritmul circadian are interacţiuni bidirecţionale cu aproape toate procesele metabolice şi reprezintă o componentă importantă în controlul bioenergeticii. • Dirijarea componentelor metabolismului prin intermediul expresiei ritmice a genelor care codifică reglatori şi enzime în diferite căi metabolice explică această asociaţie. Ritmul circadian poate fi utilizat ca o ţintă terapeutică în tratamentul bolilor metabolice prin sinteza analogilor farmacologici a componentelor ceasului circadian sau prin reorganizarea ciclului somn-veghe, timpului alimentar şi exerciţiilor fizice.