Американские и китайские биологи выяснили, что ключевой белок, который регулирует биологические часы млекопитающих, также контролирует производство глюкозы в печени. Изменение концентрации этого белка может улучшить здоровье мышей, страдающих диабетом. 
Перед медициной открывается совершенно новый биохимический подход к разработке методов лечения ожирения и сахарного диабета второго типа. Открытие свидетельствует также в пользу гипотезы о том, что рост заболеваемости диабетом в промышленно развитых странах отчасти может быть следствием нарушения циклов сна и бодрствования. 

«Мы привыкли думать, что наш обмен веществ регулируется в первую очередь гормонами, которые вырабатываются поджелудочной железой, — говорит один из авторов исследования Марк Монтмини из Института биологических исследований Солка. — Оказалось, что именно биологические часы определяют, насколько хорошо эти гормоны будут регулировать обмен веществ».

Впервые Криптохром был обнаружен как белок, регулирующий биологические часы растений. Позже было установлено, что ту же функцию он выполняет в организме плодовых мушек и млекопитающих. Но его роль в регуляции глюкозы в печени стала полной неожиданностью для учёных Калифорнийского университета в Сан-Диего, Института биологических исследований Солка, Института геномики Фонда «Новартис», Университета Мемфиса и Китайской академии наук. Никто не и представить не мог, что криптохром не только ритмично включает и выключает гены внутри клеточного ядра, но и имеет важное значение за его пределами.

Когда мы бодрствуем и принимаем пищу, приток глюкозы в кровь соответствующим образом увеличивается. Напротив, когда мы спим или постимся, глюкоза синтезируется из глюкогена, хранящегося в печени. В ходе эволюции энергетический метаболизм постоянно приспосабливался к суточной активности. Исходя из этого, нетрудно предположить, что в некоторых случаях диабет может становиться результатом неисправной работы биологических часов. Соответственно, имеет смысл попытаться их «починить». В своём исследовании учёные обнаружили свидетельства того, что такой подход возможен.

Роль криптохрома в глюконеогенезе весьма своеобразна: учёные наблюдали за тем, как циклический аденозинмонофосфат взаимодействовал с биологическими часами, после чего производство белка CREB, регулирующего гормон глюкагон (контролирующий в свою очередь глюконеогенез), шло на спад.

По всей видимости, это открытие может положить начало новой области исследований, выясняющих, как биологические часы регулируют выделение прочих гормонов.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Medicine.

Подготовлено по материалам ScienceDaily.
 Текст: Дмитрий Целиков