Berandasehat.id – Gangguan irama sirkadian pada otot yang dikombinasikan dengan pola makan yang buruk dapat berkontribusi pada perkembangan diabetes, menurut sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Ketika kita mengacaukan irama sirkadian kita melalui gangguan sirkadian lingkungan seperti kerja shift, jet lag, atau kurang tidur, ada kemungkinan hal itu memengaruhi jam otot dan metabolisme. Jika itu terjadi dan kita menggabungkannya dengan pola makan yang tidak sehat, ini mungkin membuat kita lebih mungkin mengembangkan intoleransi glukosa dan diabetes,” kata Clara Peek, Ph.D., asisten profesor Biokimia dan Genetika Molekuler dan Kedokteran di Divisi Endokrinologi, Metabolisme, dan Kedokteran Molekuler, penulis senior studi tersebut.

Perlu diketahui, jam sirkadian alami tubuh terdiri dari protein yang disebut faktor transkripsi yang ada di seluruh tubuh, termasuk jaringan otot. Jam tersebut menyinkronkan perubahan fisik dan perilaku terhadap lingkungan eksternal selama siklus cahaya 24 jam.

Gangguan irama sirkadian sebelumnya telah dikaitkan dengan perkembangan penyakit metabolik, tetapi kontribusi jam otot rangka masih belum jelas.

Dalam studi terbaru, tim Peek berusaha memahami bagaimana irama sirkadian memengaruhi metabolisme otot, proses otot mengubah nutrisi, seperti glukosa, menjadi energi, dan bagaimana gangguan pada jam internal ini dapat mempercepat intoleransi glukosa selama obesitas yang disebabkan oleh pola makan yang buruk.

Para peneliti mempelajari tikus yang kekurangan gen BMAL1 dan diberi pola makan tinggi lemak dan tinggi karbohidrat. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa BMAL 1 mengatur irama sirkadian serta fungsi dan metabolisme otot.

Para peneliti menemukan bahwa tikus-tikus ini menunjukkan intoleransi glukosa yang lebih cepat pada pola makan ini, meskipun tidak ada perbedaan dalam penambahan berat badan dibandingkan dengan tikus normal.

“Kehilangan faktor sirkadian pada otot ini memperburuk perkembangan fenotipe diabetes pada tikus,” kata Peek.

Para ilmuwan juga melakukan pengurutan RNA dan pembuatan profil metabolit pada otot-otot yang kekurangan BMAL1 pada tikus dan menemukan bahwa otot-otot tersebut telah mengganggu pemanfaatan glukosa selama tahap awal glikolisis, jalur metabolisme yang mengubah glukosa menjadi ATP, atau energi, untuk sel.

Mereka juga menemukan bahwa selama obesitas yang diinduksi oleh pola makan, BMAL1 bekerja sama dengan jalur faktor induksi hipoksia (HIF) untuk ‘mengatur ulang’ jam sirkadian agar beradaptasi dengan stres nutrisi.

Dengan menggunakan model tikus genetik baru untuk memulihkan aktivitas HIF pada otot-otot yang kekurangan BMAL1, para ilmuwan mampu membalikkan intoleransi glukosa yang diinduksi oleh pola makan.

Peek mengatakan, ketika jam di otot diganggu, koneksi dengan HIF ini hilang dan inilah yang menyebabkan metabolisme glukosa yang memburuk di otot.

Langkah para ilmuwan selanjutnya, menurut Peek, termasuk menentukan apakah irama sirkadian sudah terganggu pada model hewan obesitas yang diinduksi oleh pola makan dan apakah gangguan ini berkontribusi pada intoleransi glukosa dan resistensi insulin. (BS)