Как связаны похудение, ожирение и циркадные ритмы с геном CLOCK

Ген CLOCK и его связь с ожирение и похудением

Ген CLOCK является ключевым компонентом биологических часов человека. Он влияет на множество генов и процессов в нашем теле, запуская сон, управляя обменом веществ и весом тела. В этой статье рассматривается связь гена CLOCK с массой тела и развитием ожирения.


Статья основана на выводах 56 научных исследований

В статье цитируются такие авторы, как:

Внимание! Все статьи на сайте носят информационный характер. Перед использованием тех или иных техник или рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со своим врачом или профильным специалистом.

Что такое ген CLOCK?

Ген CLOCK – это основной компонент биологических часов организма. Это один из основных генов, ответственных за суточные ритмы человека, также известных как циркадные ритмы. (1)

Кроме того, ген CLOCK оказывает существенное влияние на персистенцию (длительность нахождения в теле) веществ, попавших в организм извне (вместе с пищей, воздухом, водой, бактериями, вирусами и др.).

Многие процессы в организме следуют ежедневному ритму, поэтому ген CLOCK оказывает множество разнообразных эффектов. Вот некоторые влияния этого гена, мутации которого, были связаны с:

  • Смещением циркадных ритмов на вечернее время (тип “сова”) (2, 3, 4)
  • Формированием особенностей сна и бессонницы (5, 6)
  • Развитием ожирения или, наоборот, потерей веса тела (7, 8, 9, 10)
  • Синдромом дефицита внимания и гиперактивности (11, 12)
  • Шизофренией (13)
  • Уровнем инсулина, развитием метаболического синдрома и диабета (14, 15, 16)
  • Болезнью Альцгеймера (17)
Гены связанные с циркадными ритмами, включая ген CLOCK
Циркадная генная сеть и слои общегеномной регуляции у млекопитающих, включая человека В ядре сети факторы транскрипции – гены CLOCK и BMAL1, которые активируют гены Per1, Per2, Cry1 и Cry2. Эти взаимосвязанные транскрипционные петли обратной связи регулируют большинство циклических генов, приводя к ритмам в различных физиологических системах, от сна до метаболизма и старения (указаны внизу схемы). (источник)

Циркадные ритмы и болезни

Циркадные ритмы регулируют цикл сна–бодрствования, обмен веществ, секрецию гормонов и другие физиологические процессы. Недавнее исследование показало, что длительное нарушение суточного ритма вредно для здоровья и вызывает инфаркт миокарда, внезапную сердечную смерть и риск разрыва аневризмы аорты. (33)

Нарушение циркадных ритмов имеет значительные последствия не только для контроля уровня глюкозы, но и для формирования воспаления. Гены REV–ERBa и связанные с ними ретиноидные сиротские рецепторы (RORs), которые являются нижестоящими белками сигнального пути, могут влиять на формирование жировых клеток и тромбоз через регуляцию циркадных ритмов. (34)

Нарушение циркадных ритмов и заболевания
Нарушение циркадных ритмов сказывается на многие органы тела, метаболизм и даже на микрофлору кишечника. (источник)

Варианты гена CLOCK: связь с ожирением и похудением

Мутация гена CLOCK – Rs1801260 является наиболее изученным SNP в этом гене. Несколько исследований показали, что люди, несущие аллель “G” варианта rs1801260 (18, 19, 20, 21, 22):

  • более склонны к ожирению
  • имеют большие трудности в управлении своим весом и похудении
  • ухудшают действие практически всех диет для похудения, делая даже хуже, чем до начала диет-терапии

Это особенно интересно, потому что есть исследование показывающее, что 46% населения США имеют эту мутацию – SNP гена CLOCK. (23)

CLOCK rs1801260 и его аллели:

  • Аллель “GG” – ассоциируется с ожирением, более высоким ИМТ (индексом массы тела) у тех, кто страдает ожирением, и трудностями потери веса
  • Аллель “АG” – ассоциируется с ожирением, более высоким ИМТ у тех людей, кто имеет ожирение, и проявляет трудности с потерей веса
  • Аллель “АА” – не связывается с ожирением.

Около 39% людей во всем мире несут аллель “G”, в то время как 7% людей имеют опасный генотип “GG”. Аллель “G” чаще встречается в Европе и Южной Азии, где носителями этой мутации гена CLOCK являются более 50% людей.

В исследовании с участием 284 пациентами эта мутация не была напрямую связана с ожирением. Однако люди с избыточным весом и ожирением с генотипом “GG” имели значительно более высокий ИМТ (индекс массы тела) по сравнению с людьми с генотипами “AG” и “AA”. Более того, крайне полные люди с большей вероятностью обладали генотипом “GG “или аллелью “G ” по сравнению с менее полными. (24)

Однако существуют и некоторые противоречивые исследования. Ученые не выявили  связи между этим SNP Rs1801260 и массой тела в исследовании с детьми, в то время как была обнаружена этой мутации с более низкой массой тела у пожилых людей и у людей с расстройствами питания. (25, 26, 27, 28)

Нам определенно нужно больше знаний о роли гена CLOCK в ожирении и о том, почему он по-разному влияет во время разных стадий жизни.

Ген CLOCK и система циркадных ритмов
Циркадная система синхронизации регулирует часовые механизмы по всему телу человека. Но всё начинается с попадания света на сетчатку глаз. (источник)

Как действуют варианты гена CLOCK

Существует связь между тем, как ген CLOCK влияет на циркадные ритмы и сон, с одной стороны, и метаболическим балансом и пищевым поведением – с другой. (29, 3)

Исследования показали, что лишение сна или слишком короткий сон – нарушает обмен веществ, повышая уровень гормона стресса кортизола и снижая чувствительность к инсулину. Кроме того, недостаток сна увеличивает значения гормона грелина, который усиливает чувство голода и аппетит, тем самым увеличивая риск ожирения из-за повышенного аппетита. (30, 31, 32, 33, 34)

Аллель “G” мутации rs1801260 гена CLOCK связана с:

  • Аномальные и менее стабильные циркадные ритмы (35, 36)
  • Более короткая продолжительность сна (≤ 6 часов в сутки) (37, 38, 39)
  • Перемещение циркадных ритмов в вечернее время (тип “сова”) (40, 41, 42)
  • Снижение физической активности в целом, перенос активности на более позднее время и проявление сонливости в течение дня (43, 44)
  • Предпочтение позднего завтрака (45)
  • Более высокие уровни грелина и низкая насыщаемость после еды (46, 47)
  • Более высокий уровень инсулина и развитие резистентности к инсулину (48)
  • Сниженная способность соблюдения различных здоровых диет, например, таких как средиземноморская диета. (49)

Согласно другой теории, варианты гена CLOCK могут влиять на массу тела и метаболические процессы через парасимпатическую нервную систему. Низкая симпатическая активность и высокая парасимпатическая активность снижают в теле  энергетические затраты, что увеличивает риск ожирения. (50, 51)

Но правда в том, что ученые до сих пор не выяснили, как именно работа гена CLOCK соотносятся с весом. Например, аллель “G” мутации этого гена rs1801260 увеличивает тактовую активность в течение 24 часов. Однако исследования расходятся во мнениях относительно того, предрасполагает ли более высокая или более низкая тактовая активность к ожирению. (52, 53, 54)

Будущие исследования должны изучить, когда (например, утром или вечером) ген CLOCK активен и в каких тканях (например, в головном мозге, жировой ткани), чтобы дать лучшие ответы. Мы будем держать вас в курсе новых открытий!

Циркадные ритмы и метаболизм
Схема показывает на связь между циркадными ритмами и метаболизмом в различных тканях тела. (источник)

Рекомендации для похудения

Спите больше и качественно лучше

Если у вас выявлен аллель “G” варианта rs1801260, то одну очень важную вещь для своего здоровья вы можете сделать, убедиться, что достаточно спите и ваш сон качественен по соотношению медленной и быстрой части сна.

Метаанализ из 30 исследований и более 630 000 человек выявил связь между короткой продолжительностью сна и на 55% более высокой частотой ожирения у взрослых и на 89% у детей. (55, 56, 57)

Плохой сон может усилить голод и тягу к еде, а также нарушить выработку таких гормонов, как грелин и лептин. А повышенные уровни грелина, как показали исследования, диагностируются при аллеле “G” rs1801260. (58, 59)

Еще одно исследование показало, что женщины, носящие мутацию гена CLOCK rs1801260 и аллель “G”, с большей вероятностью испытывают нарушения сна после стрессового жизненного события (стресса). (60)

Поэтому, если вы испытываете стресс, вам нужно уделять больше внимания тому, чтобы выспаться. О том, как вы можете улучшить свой сон, вы можете узнать здесь.

Станьте «жаворонком»

Ученые наблюдали за 252 тяжелобольными людьми с ожирением в течение 6 лет после операции по удалению у них части желудка. Ученые обнаружили, что те из них, кто имел аллель “G” rs1801260 и были “совами” (активность перенесена на вечернее время), обладали более высокой массой тела, чем те люди, у кого был тот же аллель “G”, но они были более активны в утреннее время (первую половину дня). (61)

Настройте свои циркадные ритмы

Наличие рискованных вариантов гена CLOCK делает увеличение вашего веса более вероятным, поэтому забота о нормальном циркадном ритме может помочь похудению.

Исследования, проведенные за последние несколько десятилетий, признали важность циркадной биологии при ожирении. Оказывается, нормализация циркадных ритмов может оказывать огромное влияние на энергетический баланс и метаболизм.

Как вахтовая работа (дежурство в ночные смены), так и воздействие яркого света в ночное время были связаны с повышенным риском ожирения. (62, 63)

Перенесите большую часть калорий из своего питания на первую половину дня 

Получение большего количества калорий утром иди в обед было связано с более низкими шансами на избыточный вес или развитие ожирения. С другой стороны, употребление большего количества пищи в вечернее или ночное время увеличивало эти шансы. Кроме того, более поздний прием пищи был связан с потерей меньшего веса при диете для похудения. (64, 65, 66)

В исследованиях на животных мыши, которые ели в неправильное для себя время, набирали больше веса, несмотря на одинаковое потребление калорий и активность в течение эксперимента.

Получение не менее 30 минут яркого (солнечного или похожего на солнечный) света сразу после пробуждения – также хорошо для похудения. Исследование, проведенное с участием 54 человек, показало, что воздействие яркого света в самом начале дня было связано с более низким ИМТ (индексом массы тела). (67, 68)

Несколько способов улучшить и изменить ваши циркадные ритмы:

  • Завтрак рано утром (до 8.30) и ограничение приема пищи на ночь
  • Получение не менее 30 минут яркого солнечного света утром, сразу после пробуждения, например, физические упражнения на улице (69)
  • Получение большего количества солнечного света в течение дня (70, 71, 72, 73)
  • Избегание яркого света, особенно синего и зеленого спектра, вечером и ночью, а также ношение очков, блокирующих такой свет (74, 75, 76)
  • Ложиться спать и просыпаться в одно и тоже время (независимо от рабочего дня и выходного) (77)
Ген CLOCK, нарушение циркадных ритмов и заболевания
Нарушение циркадных ритмов связано со множеством заболеваний (источник)

Избегайте приема пищи во время эмоций

Среди людей с ожирением и избыточным весом тела во время прохождения программы похудения, те люди, кто имел мутацию гена CLOCK rs1801260 и аллель “G”, которые также часто принимали пищу во время эмоций, показывали наибольшие трудности в похудении. (78)

Если вы часто практикуете прием пищи во время или после сильных эмоций, то вам нужно научиться контролировать свои эмоции с помощью упражнений, осознанного приема пищи и создания положительного образа тела. Работа над изменением эмоционального реагирования с квалифицированным специалистом также может помочь в похудении. (79, 80)

Откажитесь от продуктов с насыщенными жирами

В исследовании с участием около 1.100 человек, те люди, кто имел мутацию гена CLOCK rs1801260 и аллель “G ” показывали большую окружность талии только тогда, когда они потребляли в пищу много насыщенных жиров ( более 11,8% от общей суточной калорийности). (81)

Примеры продуктов с высоким содержанием насыщенных жиров:

  • Вяленое мясо, такое как салями, чоризо и панчетта
  • Выпечка, как пироги, рулеты и круассаны
  • Торты и печенье
  • Мороженое и молочные коктейли

ЕЩЕ БОЛЬШЕ ПОЛЕЗНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ПОХУДЕНИИ

Информация на этом сайте не была оценена какой либо медицинской организацией. Мы не стремимся диагностировать и лечить любые болезни. Информация на сайте предоставляется только в образовательных целях. Вы должны проконсультироваться с врачом, прежде чем действовать исходя из полученной информации из этого сайта, особенно, если вы беременны, кормящая мать, принимаете лекарства, или имеете любое заболевание.
Оцените эту статью
Среднее 4 Всего голосов (4)