Cirkadiánní koordinace metabolických drah a úloha časově omezeného stravování v regulaci svalového metabolismu a rozvoji obezity

Abstract

In recent decades, lifestyle changes have been associated with circadian disruption and an increased risk of diseases of affluence. The emerging research field of chrononutrition addresses these issues by investigating the relationship between the internal biological clock, the timing of food intake, and metabolic health. One of its approaches, time-restricted eating, aids in regulating energy balance by influencing gene expression as well as cellular and hormonal signalling, all of which are closely linked to metabolic flexibility and insulin sensitivity. Furthermore, insulin sensitivity and the effectiveness of nutrient utilization exhibit significant oscillations within the circadian rhythm. A postprandial surge of insulin in the morning also serves as an important signal for resetting and entraining the peripheral circadian clock. The temporal synchronization of clock gene and clock-controlled gene expression, along with both mTOR and AMPK activity, is a key factor in metabolic integrity. The regular alternation between anabolic and catabolic signalling pathways within this feedback loop represents a fundamental mechanism for maintaining functional muscle mass and preventing the development of obesity. Key words: chrononutrition, time-restricted eating, clock genes, circadian rhythms,...

V posledních dekádách probíhají změny životního stylu spojené s cirkadiánní disrupcí a zvýšeným rizikem civilizačních onemocnění. Těmto problémům se věnuje i nově vznikající výzkumný obor chrononutrice, který propojuje vnitřní biologické hodiny, načasování příjmu potravy a metabolické zdraví. Jeden z jejích nástrojů, časově omezené stravování, ovlivněním procesů na úrovni genové exprese a buněčné i hormonální signalizace přispívá k řádné regulaci energetické rovnováhy, která je úzce spojena mimo jiné s metabolickou flexibilitou a inzulínovou citlivostí. Právě inzulínová senzitivita a efektivita zpracování makroživin vykazují výraznou oscilaci v rámci cirkadiánního rytmu, ranní postprandiální vzestup inzulínu také slouží jako důležitý signál pro resetování periferních cirkadiánních hodin. Časová synchronizace exprese hodinových genů, hodinami řízených genů a aktivity kináz mTOR a AMPK je klíčová pro metabolickou integritu. Pravidelné střídání anabolických a katabolických signálních drah v rámci této zpětnovazebné smyčky představuje zásadní mechanismus pro udržení funkční svalové hmoty a prevenci rozvoje obezity. Klíčová slova: chrononutrice, časově omezené stravování, hodinové geny, cirkadiánní rytmy, metabolismus, obezita, kosterní svalová tkáň