Ne yediğiniz kadar ne zaman yediğiniz de önemli
Mitokondri, besinlerin yakılması aracılığıyla hücrenin en temel enerji sağlayıcısıdır ve gün içerisinde besin miktarında ya da enerji ihtiyacında oluşan değişikliklere adaptasyon gerçekleştirebilmelidir. Ancak diyabet, obezite gibi metabolik hastalıklarda bu adaptasyon yetersiz kalabilmektedir.
Son yıllarda artan sayıdaki çalışmalar vücudun kendine ait ritmik bir saatinin (sirkadyen ritm) olduğunu ve bu saatin günlük fizyolojik ve metabolik olayları düzenlediğini göstermektedir. Memelilerdeki sirkadyen sistem beyinde aydınlık-karanlık döngülerden etkilenen merkezi bir düzenleyici ile tüm vücut hücrelerinde bulunan tamamlayıcı salıngaçlarla senkronize bir biçimde beslenme davranışını düzenlemektedir.
Gün içerisinde doğal olarak gerçekleşen dinlenme durumu ve açlık-tokluk döngüleri besin desteği ve enerji ihtiyacında değişikliklere yol açar ve bu değişikliklere karşı mitokondrinin adaptasyonu gereklidir. Mitokondrinin bu değişikliklere moleküler düzeyde nasıl yanıt oluşturduğu tam olarak bilinmediğinden bunu belirlemeyi amaçlayan bir çalışmada 2 gün boyunca 4 saatlik aralıklarla farelerin karaciğerlerinden izole edilen mitokondrileri analiz edildiğinde tanımlanan mitokondriyal proteinlerden % 38’inin gün içerisindeki saatlere göre farklı salınımlar gösterdiği belirlenmiştir. Bu proteinlerin büyük bir kısmının da en yüksek düzeylere günün erken saatlerinde ulaştığı görülmüştür. Ayrıca karbonhidrat ve yağları işleyen mitokondriyal enzimlerin diurnal (gündüz saatleri) bir şekilde birikim gösterdiği görülmüştür. Buradan yola çıkarak mitokondriyal solunum hızları ölçüldüğünde günün farklı saatlerinde düzeylerinin farklı olduğu görülmüştür. Buna göre oksijen kullanımının en yüksek olduğu saatler günün ilk saatleri olduğu belirtilmiştir. Bu da karbonhidrat ve yağ yakımının günün erken saatlerinde daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Sonuç olarak araştırmacılar, uyku ve yeme düzenlerinin biyolojik saat düzenlerinin dışında olan bireylerin ağırlık kazanımı ve bir takım metabolik hastalıklara yatkınlıklarının temelinde bu tip faktörlerinin rol alabileceğini belirtmektedirler. Bu adaptasyonların moleküler düzeyde tam olarak anlaşılabilmesi metabolik sorunların önlenmesinde yardımcı olabileceği düşünülmektedir.
Tüm bu süreçler çok basit değildir ve tam olarak anlaşılamamıştır ancak araştırmacıların en basit anlamda önerisi biyolojik ritmimize sadık kalmamız, uyku saatlerimizi ve yeme düzenimizi buna göre düzenlememizdir.
Kaynak: Neufeld-Cohen A, Robles MS, Aviram R et al. Circadian control of oscillations in mitochondrial rate-limiting enzymes and nutrient utilization by PERIOD proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2016 113 (12) 3127-3129.