Vliv pineálního hormonu melatoninu na produkci inzulínu

Abstract

Both production and secretion of insulin depend on the circadian rhythms. These are set by the internal circadian clock reacting to the external stimuli such as the light or the darkness. The central clock synchronization of the rhythmic processes in the organism is formed by the structure so-called suprachiasmatic nucleus. Secretion of melatonin, aka "hormone of the night," is controlled by the central clock and serves to align them with the peripheral clocks. Peripheral clocks are located, for example, in pancreas, liver or other body organs. Langerhans' islets in pancreas consist of -, - and -cells. These play an important role in maintaining glucose homeostasis as they produce hormones insulin and glucagon, key blood glucose level regulators. This text describes how the corruption of circadian system by a light pulse at night impacts insulin secretion. A phase shift results in melatonin secretion anomaly (increase), which inhibits insulin levels and thus gives rise to elevated glucose levels. Hyperglycaemia and insulin resistance because of a long-term rhythm corruption may result in type 2 diabetes. Key words: circadian rhythm, SCN, melatonin, MT1 receptor, MT2 receptor, β-cell, insulin, glucagon, insulin resistance, type 2. diabetes

Produkce a sekrece inzulínu jsou závislé na cirkadiánních rytmech. Ty jsou řízeny endogenními cirkadiánními hodinami, které jsou ovlivněny vnějšími podněty jako je světlo a tma. Centrální hodiny, řídící synchronizaci rytmických dějů v organismu, jsou tvořeny strukturou tzv. suprachiasmatického jádra. Vylučování melatoninu neboli hormonu noci, je řízeno centrálními hodinami a slouží k jejich synchronizaci s hodinami periferními. Ty se nachází např. ve slinivce břišní, játrech, nebo jiných orgánech. Ve slinivce se nachází tzv. Langerhansovy ostrůvky, tvořené -, - a - buňkami. Tyto buňky hrají významnou roli při udržení glykémie, neboť produkují hormony inzulín a glukagon, které jsou zásadní pro regulaci hladiny glukózy v krvi. V této práci je popsáno, jak narušení cirkadiánního systému světelným pulzem v noci ovlivňuje sekreci inzulínu. Důsledkem fázového posunu je anomální sekrece melatoninu, která inhibuje sekreci inzulínu a v konečném důsledku zapříčiňuje zvýšení koncentrace glukózy v krvi. Hyperglykemie a inzulínová rezistence jako důsledek dlouhodobého narušení rytmu může vést až k diabetu 2. typu. Klíčová slova: cirkadiánní rytmy, SCN, melatonin, MT1 receptor, MT2 receptor, β-buňky, inzulín, glukagon, inzulínová rezistence, diabetes 2. typu