Хронобіологія визначається як наука, яка вивчає біологічні ритми живих істот, з грецької кронос (погода), біос (життя і логотипи (вивчення). Перш за все, він дивиться на циркадні ритми, приблизно середні значення і цілодобовий день, і це ті варіації, які ми страждаємо протягом дня.

ожиріння

Незважаючи на те, що вона є дуже сучасною наукою (вона вибухнула за останні 10 років), як і багато інших наук, вона базується на спостереженні за природою, вона насправді дуже стара. Вже Лінней, зауваживши, що пелюстки квітів змінювались протягом дня, розробив годинник, який відображав години доби на основі максимальних годин роботи польових квітів.

У людей також є ритми, тобто ми вранці не такі, як вночі. Насправді ми знаємо з фізіології, що ми маємо максимальну готовність о 10 ранку, що спостерігається значне падіння о третій годині дня (час дрімоти) і що о 5 дня ми маємо максимальну силу м’язів. Так само температура тіла має максимальний рівень о 7-й вдень (у дітей зазвичай лихоманка вдень).

Температура і мелатонін

З хронобіологічної точки зору цікаві дві дуже важливі змінні, які допоможуть нам пізнати наші внутрішні ритми: температура тіла та мелатонін (це називається хімічна ніч), що представляє ніч у нашому тілі. Насправді у нього високий секрет, особливо о 2 ночі, це час найкращого сну, найглибший і починає підніматись о 9 ночі, саме тоді ми повинні починати бути сонними, а підйом закінчується. О 7:30 ранку, саме тоді ми повинні прокинутися.

Що стосується харчування, їжа не взаємодіє однаково з тілом вранці або вночі. Праця 70-х років (Jarret i al. 1972) вже продемонструвала, що якщо ми вранці їмо страву, багату простими вуглеводами, ми маємо хорошу реакцію, інсулін чудово працює і глюкоза добре потрапляє в тканини; Однак те саме о третій дня або особливо о 9 ночі може бути більш шкідливим, оскільки в нашому організмі реакція на інсулін працює набагато гірше. І як це багато гормонів.

Ми пояснимо під час конференції зміни ритму різних гормонів. Наприклад, гормон росту дуже високий вночі (саме тому ми говоримо, що діти ростуть, поки вони сплять); Вранці кортизол дуже високий, у шість разів вищий, ніж вночі, тому що саме в цей час нам потрібно бути голоднішими, сильнішими та здатнішими протистояти дню, що наближається, і особливо вставати. Фізіологічно прокинутися дуже важко.

Лептин (гормон ожиріння) повинен бути високим вночі, тому що ми не повинні їсти вночі. Якби у нас був низький рівень лептину вночі, ми могли б навіть прокинутися, щоб поїсти. Коротше кажучи, у всіх гормонів є ритми, і вивчення їх - це те, що відповідає хронобіології.

Центральний годинник

У 1972 році було виявлено, що існує центральний годинник, який знаходиться в супрахіазматичному ядрі гіпоталамуса. Цей годинник синхронізується із зовнішнім простором завдяки світлу. Таким чином, цей годинник сприймає зміни від світла до темряви через око і надсилає сигнал до супрахіазматичного ядра через гіпоталамічний тракт сітківки. У ньому є ряд генів, які називаються генами годинника, які виробляють білки і передають інформацію, яка надходить у епіфіз, а це виробляє мелатонін, хімічну ніч. І це посилає сигнал усім тканинам нашого тіла, щоб встановити їх по відношенню до зовнішнього за допомогою нервових та ендокринних шляхів, і покаже іншим тканинам, скільки часу.

Але це також не лише регулюється світлом, але існують також інші дуже важливі синхронізатори, які представляють собою зміни в споживанні натще і зміни активності та відпочинку. Наше тіло також знає, що це денний час, тому що протягом дня ми їмо і тому, що вранці ми активніші.

Гени можна згрупувати в позитивні елементи, такі як ген годинника та Bmal1, які активують годинник і гени, які його деактивують, Per і Cry. Вони, в свою чергу, посилають сигнали іншим генам, і виробляються циркадні ритми.

Але ми не тільки маємо годинник у мозку, але й інші тканини (печінка, серце, нирки) також мають свої годинники, які, в свою чергу, синхронізуються центральним годинником.

Це значно ускладнює нашу фізіологію, і з'являється новий термін: хронодізрушення, яке є зміною годинників та біологічних ритмів, і яке, як відомо, сьогодні пов'язане з раком, старінням та ожирінням.

Хронопорушення

І як ці годинники змінені? У нашому сучасному суспільстві існує безперервне світло, так як же внутрішній годинник знає, що таке денний час? Крім того, якщо ми їмо цілий день і залежно від активності, якщо ми сидимо цілий день у спокої, наше тіло не знає, скільки часу.

З іншого боку, зі старінням у мелатоніні спостерігається мало змін, саме тому виникають порушення сну. Також у випадку кортизолу його ритм вирівнюється. Словом, ми в стресі, прокидаємось втомленими і лягаємо спати нервовими. Подібним чином, можуть також відбуватися зміни в самих годинниках, що є збоями в цих генах, а також десинхронізація в різних годинниках.

Ритми та ожиріння

Існує безліч епідеміологічних досліджень, які показують, що працівники вахти десинхронізуються та збільшують ожиріння. Також люди, які їдять вночі, страждають ожирінням.

Ми спимо все менше і менше. У 70-х ми спали в середньому 9 годин, але за останні роки ми втратили півтори години сну, в Іспанії в середньому 7,5 годин. Це скорочення сну робить вас товстим, всупереч тому, що ми думали, і ви товстієте, тому що їсте більше.

У дослідженнях зменшення сну видно, що люди виробляють більше греліну (винуватця почуття порожнього шлунку), а при недосипанні лептин зменшується (що пригнічує наш голод). А вночі, коли ми не спимо, ми їмо (також калорійну їжу), і витрачаємо менше енергії, оскільки наша терморегуляція змінена. І ми також втомилися, і, втомлюючись, ми менше вправляємось.

Таким чином, недосип пов’язаний із ожирінням, і це особливо драматично у дітей та підлітків. У європейському дослідженні (дослідження Гелени), в якому взяли участь 3300 підлітків, ми побачили, що є 1300 людей, які сплять 7 годин або менше (вони повинні спати не менше 8 годин), і що вони страждають ожирінням, оскільки їдять більше і менше рухаються.

Наша група вивчала, чи експресуються годинникові гени в жировій тканині, і ми побачили, що коли ми опосередковували ритми різних генів протягом 24 годин у культурах (поза тілом), було виявлено, що годинник існував, оскільки жирова тканина представляла ритми незалежний від центрального годинника.

Під час роботи годинник був виставлений, і ми можемо сказати, скільки годин працює наша жирова тканина. Ми також бачимо, що годинник змінюється відповідно до жирової зони: черевний жир (навколо нутрощів) має змінений годинник щодо підшкірного жиру. Секс також впливає: чоловіки мають гірший годинник, ніж жінки, і з менопаузою він змінюється. З іншого боку, при стресі ритм повністю зникає. Але найбільше змінює годинник ожиріння. Всі наші дослідження показують значні зміни в наших циркадних ритмах, коли ми маємо надлишкову масу тіла.

Важливість прийому їжі

Якщо одним з найважливіших зовнішніх синхронізаторів є їжа, ми запитуємо себе: чи вплине час їжі? І ми розробили роботу з величезним впливом, яка вперше демонструє на людях, що "коли" ми їмо майже так само важливо, як "що" ми їмо.

У дослідженні, в якому взяли участь 420 людей (50% чоловіків та 50% жінок), було встановлено, що їдять однаково і рухаються однаково, ті, хто їв пізно, після трьох, втратили менше ваги, ніж ті, хто їв рано під час того самого лікування. Ті, хто їсть після двох тридцяти, втрачають приблизно 12 кілограмів, а ті, хто їсть після трьох, втрачають лише 8 кіло.

Це дослідження, проведене у співпраці з Гарвардом, Туфсом та Університетом Мурсії, демонструє еволюцію втрати ваги та показує, як люди, які їдять до третьої години, худнуть краще, протягом перших тижнів всі втрачають те саме, але після шостий тиждень це змінюється.

Який час найкраще робити вправи?

У гравців жіночого клубу регбі Мурсія кожні 10 хвилин вимірювали температуру тіла, щоб побачити циркадні ритми. Ритм у молодих і здорових людей полягав би в тому, що вночі температура підвищується, досягає свого максимуму при глибокому сні, суттєво знижується перед пробудженням (що передує пробудженню), о третій після обіду настає пік (що робить нас сонними), а потім є зона максимального пробудження, яка має найнижчу температуру, і завдяки цьому ми готуємо організм до неї.

Ми поставили регбістів бігати протягом 45 хвилин о 8 ранку протягом тижня щодня, і ритм покращувався: ніч пройшла добре, пік суттєво впав для пробудження, постпрандіал о 3 в пізній день був чудовим, як і було зона пробудження. Я маю на увазі, що біг вранці корисний для нашого циркадного ритму. З іншого боку, ми ставимо їх бігати о 9 ночі, і в цьому випадку ритм вирівнюється, вранці немає падіння, вони сплять вдень, а ритм фрагментований. Хоча це попередні дослідження, йдеться про те, що нам слід займатися спортом (якщо ми можемо вибрати) краще вранці.

Хронобіологія та генетика. Поліморфізми

Є люди, які бувають вранці та ввечері (це генетично), і ми вирішили вивчити хронотипи. Взагалі, жінки більш ранкові, і це пов’язано з тим, що вони ефективніші, методичніші та краще організовані; а чоловіки більш вечірні, оригінальніші, креативніші, але також більш стресові та схильні до ожиріння.

За допомогою команди Ордоваша ми витягуємо ДНК з клітин білих кров'яних клітин і, зокрема, вивчаємо основи, що з'єднують два ланцюги ДНК. Ми вивчали поліморфізми (варіанти або зміни в одній базі ДНК) та годинниковий ген, особливо положення RS3749474. 70% населення цього регіону годинного гена має аденін, і ці люди худі, добре харчуються, погано сплять і здорові. Але серед 30% населення є цей ген замість аденин-тиміну, і вони, як правило, страждають ожирінням, їдять більше, сплять гірше і мають більшу окружність талії. І це тому, що експресія цього гена змінена.

Ми також вивчали інший поліморфізм у гені годинника, 3111TC, де зазвичай є тимін, і ці люди ідеально худнуть. Але є 30-40% людей, які мають цитозин і мають проблеми зі зниженням ваги. Тому є генетичний компонент, який впливає на ожиріння, в гені годинника, і коли ми спробували побачити у жінок, що вони представляють цитозин замість тиміну, оскільки вони менше втрачають вагу, ми побачили, що вони більш нічні, більше вечірні, що вони мали змінений ритм і демонстрували більшу схильність до ожиріння.

При поганому харчуванні (з високим споживанням жиру) ми бачимо, що люди, які мають цитозин, мають більше окружності талії, а ті, хто їсть тимін, так само погано, мають талію менше. Але якщо дієта правильна, заснована на середземноморській дієті, її поліморфізм не має значення, всі вони худі.

В даний час ми вивчаємо, наскільки справжнє успадкування хронотипу у 180 пар двійнят і близнюків, і ми бачимо, наскільки схожі їх циркадні ритми. У попередніх дослідженнях ми бачимо, що ритми близнюків нагадують один одного до чотирьох разів більше, ніж близнюки, тому в хронобіології є генетичний компонент. Але тепер ми знаємо, що з їжею ми можемо змінити свої гени. Нутригенетика вивчає генетичний код, але епігенетика каже, що важливим є не ваш код, а те, як розташована ДНК у космосі, і що це розташування змусить деякі гени виражати себе, а інші ні. Епігенетика вивчає перемикачі, які викликають експресію генів чи ні.

Метилювання ДНК

Є багато перемикачів, але найголовнішим, мабуть, є процес метилювання ДНК. Між гуаніном і цитозином метильна група, як правило, здатна прилипати, що заважає ферменту, який повинен змусити ген експресуватися, діяти, і фактори транскрипції не можуть прилипати. Коротше кажучи, цей ген, який ідеально працював з метилуванням, більше не працює, він не експресується.

У природі є прекрасний приклад: мати-матка має таку ж генетику, як і решта бджіл, але різниця полягає в тому, що вона їсть маточне молочко, а в ньому є білок, роялтин, який пригнічує метилювання ДНК, і це змушує розвивати репродуктивна система, що дозволяє мати потомство і зростати більше.

У людей відомо, що діти війни, вагітні матері під час голоду, розвивають низку процесів метилювання, щоб вижити за рахунок мало їжі, але коли вони народжуються в обезогенному середовищі, вони в кінцевому підсумку стають товстішими за інших.

Епігенетика показує, що ми можемо змінити свої гени, а також можемо передати здоровіші гени своїм дітям, якщо ми добре поїли.

Вивчаючи епігенетику в годинниковому гені з Ордовасом, ми побачили, що люди з ожирінням мають вищий ступінь метилювання, і найцікавіше, що поведінка пов'язана з метилюванням. Наприклад, у людей, які часто сверблять, їх годинниковий ген до 12 разів більше метильований, ніж у інших, отже, це виражається гірше, вони гірше сплять і їдять гірше (їдять до трьох разів швидше).

Безумовно

У нас довгий шлях. Існує багато поліморфізмів для вивчення. І на закінчення, процитувавши кілька слів Грегоріо Варели-старшого: «харчування - це як оркестр, де головне не те, що є хороша і погана їжа, а щоб вони всі звучали в гармонії». А коли справа стосується досягнення гармонії, коли це важливо. І ожиріння можна було зрозуміти як внутрішній оркестр, який не відповідає.