Qidalanma vaxtı qaraciyərin metabolik ritmlərinin formalaşmasına təsir edir

Orqanizmin əsas metabolik orqanlarından biri olan qaraciyər qida maddələrinin necə emal edildiyini, saxlanıldığını və istifadə olunduğunu əlaqələndirməyə kömək edən gündəlik ritmlərə malikdir. Bu ritmlər qismən demək olar ki, bütün bədən hüceyrələrində mövcud olan molekulyar sirkadiyalı saat tərəfindən idarə olunur. Lakin qidalanma da mühüm siqnal rolunu oynayır.

Cell Reports jurnalında dərc olunan son tədqiqatımızda qida qəbulunun vaxtının gündəlik metabolik ritmlərə necə təsir etdiyini müəyyənləşdirməyə çalışdıq. 

Nəticələr göstərdi ki, mitoxondrial ferment olan ACSF3 qidalanma vaxtı ilə qaraciyər metabolizminin zaman üzrə təşkilatlanması arasında mümkün əlaqələndirici rol oynaya bilər.

Sirkadiyalı saat çox vaxt orqanizmin “vaxtölçəni” kimi qəbul edilir. Lakin metabolizmi araşdırarkən orqanizmə qida maddələrinin nə vaxt mövcud olduğunu bildirən siqnalları da nəzərə almaq lazımdır. Qaraciyər bu prosesdə xüsusilə mühüm rol oynayır. O, orqanizmin tələbatına uyğun olaraq karbohidratları, yağları və digər qida maddələrini necə emal etdiyini daim dəyişir. Mitoxondrilər bu prosesin mərkəzində dayanır. Onları çox vaxt hüceyrənin “enerji stansiyaları” adlandırsaq da, onların funksiyası enerji istehsalı ilə məhdudlaşmır. Mitoxondrilər qida maddələrinin necə parçalandığını və metabolik resursların necə idarə olunduğunu da müəyyənləşdirməyə kömək edir.

ACSF3-ə maraq göstərməyimizin səbəbi onun fəaliyyətinin mitoxondrial metabolizmlə əlaqəli olmasıdır. Qaraciyərdə ACSF3 səviyyəsini ölçərkən onun gün ərzində dəyişdiyini müəyyən etdik. Daha önəmlisi isə bu dəyişikliklərin qidalanmaya cavab verməsi idi. Siçanlarda qidanın mövcud olduğu vaxtı dəyişdirdikdə ACSF3-ün gündəlik ritminin də dəyişdiyini müşahidə etdik. Bu isə bizim üçün mühüm bir sual doğurdu: yeməyin qəbul edildiyi vaxt ACSF3 vasitəsilə mitoxondrial metabolizmə təsir göstərə bilərmi?

Bu suala cavab tapmaq üçün lizin-malonilləşməsi adlanan prosesi araşdırdıq. Sadə dillə desək, bu, məsələn, zülalların fəaliyyətini dəyişə bilən kimyəvi modifikasiyadır. Bu proses xüsusilə mitoxondrial və qaraciyər metabolizmi baxımından əhəmiyyətlidir. Müəyyən etdik ki, mitoxondrial lizin-malonilləşməsi də gündəlik ritmə uyğun dəyişir. Heyvanların qidalanma rejimini dəyişdirdikdə bu ritmin də dəyişdiyini müşahidə etdik. Bu dəyişikliklər ACSF3 ilə əlaqəli idi.

Bu müşahidələr bizə göstərdi ki, qidalanma vaxtı yalnız qida maddələrinin orqanizmə daxil olduğu anı müəyyən etmir. O, həmçinin qaraciyər və mitoxondrilər daxilində baş verən molekulyar proseslərə təsir göstərə bilər.

ACSF3-ü aradan qaldırdıqda nə baş verir?

Bu suala cavab vermək üçün siçanların qaraciyərində ACSF3-ün ifadəsini xüsusi olaraq azaltdıq. Bununla ferment normal səviyyədə olmadıqda metabolizmdə hansı dəyişikliklərin baş verdiyini araşdırmaq mümkün oldu. Bir sıra metabolik proseslərdə dəyişikliklər müşahidə etdik. Ən güclü təsirlər lipid metabolizmində ortaya çıxdı. Qaraciyərdə ACSF3-ün azalması mitoxondrial yağ turşularının oksidləşməsini dəyişdirdi, lipid sintezini artırdı və qaraciyər lipidlərinin gündəlik ritmlərinə təsir göstərdi. Bundan əlavə, qlükoza metabolizmində də dəyişikliklər müşahidə etdik. Bunlara qaraciyərdə qlükozanın tənzimlənməsi və insulin siqnallarında baş verən dəyişikliklər daxil idi. Bu nəticələr göstərdi ki, ACSF3 yalnız bir metabolik reaksiyada iştirak edən amil deyil. Əksinə, o, gün ərzində bir neçə metabolik prosesin əlaqələndirilməsində rol oynaya bilər. Bu, metabolizmə yanaşmanın mühüm aspektidir. Metabolizm sadəcə ayrı-ayrı biokimyəvi reaksiyaların toplusu deyil. Bu proseslər birlikdə fəaliyyət göstərməli, qida maddələrinin mövcudluğundakı və günün müxtəlif saatlarındakı dəyişikliklərə uyğunlaşmalıdır.

Nəticələrimiz göstərir ki, ACSF3 bu zamanlamanın əlaqələndirilməsinə kömək edən mexanizmin bir hissəsi ola bilər.

Hüceyrələrin “təkrar emalı” ilə gözlənilməz əlaqə

Qaraciyərdə başqa bir dəyişiklik də müşahidə etdik: ACSF3 azaldıqda autofagiya artdı. Autofagiya hüceyrənin “təkrar emal” sistemidir. Bu proses hüceyrələrə zədələnmiş və ya artıq ehtiyac duyulmayan komponentləri parçalamağa və aradan qaldırmağa imkan verir. Həmçinin hüceyrələrin metabolik stressə və ya qida maddələrinin mövcudluğundakı dəyişikliklərə uyğunlaşmasına kömək edə bilər. ACSF3-ün azalmasının autofagiyanı nə üçün artırdığını hələ dəqiq bilmirik. Ehtimallardan biri budur ki, bu dəyişiklik ACSF3 səviyyəsinin azalmasının yaratdığı metabolik pozuntulara qarşı kompensasiyaedici cavab ola bilər. Bu müşahidə həmçinin bizi mitoxondrial metabolizmlə hüceyrələrin qorunub saxlanılması arasındakı əlaqəyə daha geniş aspektdən baxmağa vadar etdi. Mitoxondrilərin qida maddələrini emal etmə üsulundakı dəyişikliklər yalnız enerji mübadiləsindən kənara çıxan proseslərə də təsir göstərə bilər.

Bəs yeməyin vaxtı həqiqətən əhəmiyyətlidirmi?

Bu, bizi tədqiqatın əsasını təşkil edən suala qaytarır: Nə vaxt yeməyimizin əhəmiyyəti varmı? Nəticələrimiz göstərir ki, ən azı siçanlarda molekulyar səviyyədə bunun əhəmiyyəti var. Müasir həyat tərzi müntəzəm qidalanma rejiminə riayət etməyi həmişə asanlaşdırmır. Növbəli iş, qeyri-müntəzəm gündəlik rejim, gecə saatlarında yemək və digər həyat tərzi amilləri qidalanmanın vaxtını dəyişə bilər. Bu dəyişikliklər qidalanma ritmləri ilə orqanizmin sirkadiyalı sistemi arasındakı əlaqəyə də təsir göstərə bilər. 

Tədqiqatımız bunun metabolizmə necə təsir göstərə biləcəyinə dair mümkün molekulyar izahlardan birini ortaya qoyur. Bununla belə, bu nəticələri “müəyyən vaxtda yemək yeyin və sağlam olacaqsınız” kimi sadə bir mesaja çevirməkdən çəkinmək lazımdır. Tədqiqatımız hamı üçün universal optimal yemək vaxtını müəyyən etmir. Əvəzində nəticələr daha geniş bir fikrə işarə edir: qidanın qəbul olunma vaxtının özü güclü bioloji siqnaldır. Qida orqanizmə daxil olduqda qaraciyər buna cavab verməlidir. Lakin bu cavabın xarakteri qismən günün hansı saatında olduğundan asılı ola bilər. ACSF3 bu qidalanma siqnalını mitoxondrial zülalların tənzimlənməsi və qaraciyər metabolizminin daha geniş təşkilatlanması ilə əlaqələndirməyə kömək edə bilər.

Burada nəzərə alınmalı mühüm məhdudiyyət var. Təcrübələrimiz siçanlar üzərində aparılıb. Buna görə də eyni mexanizmin insanlarda tam olaraq eyni şəkildə fəaliyyət göstərdiyini fərz etmək olmaz. Növbəti mərhələ ACSF3-ün və mitoxondrial lizin-malonilləşməsinin insanlarda da qidalanma rejiminə oxşar şəkildə cavab verib-vermədiyini müəyyənləşdirməkdir. Ümidverici məqam ondan ibarətdir ki, insanlar üzərində aparılan tədqiqatlar ACSF3-ün substratı olan malon turşusunun qida qəbulundan təsirləndiyini göstərir. 

Həmçinin qidalanma vaxtının təkrar şəkildə dəyişdirilməsinin uzunmüddətli perspektivdə bu prosesə təsir edib-etmədiyini və belə dəyişikliklərin metabolik xəstəliklərin yaranmasına töhfə verib-vermədiyini də araşdırmaq lazımdır.

mənbə: medicalxpress.com