Sirkadiyen Ritim (Günlük Ritim)

Sirkadiyen Ritim (Günlük Ritim) hakkında bir çok kişi araştırma yapmaktadır, bende sizlere bu konu ile ilgili bildiğim ve araştırdığım tüm detayları aktaracağım.

1. Sirkadiyen ritimin tanımı nedir?

Dünyanın kendi ekseni etrafında yaklaşık 24 saat süren dönüşünün canlılar üzerinde oluşturduğu biyokimyasal, fizyolojik ve davranışsal ritimlerin tekrar edilmesidir.(1)

İnsanlarda biyolojik saat yaklaşık 25 saattir (24,8 saat) ve 25 saatte bir tekrarlanır. Sirkadiyen davranış ritimlerinin oluşumu için ana zamanlayıcı suprakiazmatik nükleus (SCN)’tur. (2)

SCN’nin direkt etkilediği mekanizmalar içerisinde beslenme, uyku-uyanıklık döngüsü, vücut ısısı, psikoloji, melatonin salgısı gibi metabolik süreçler yer almaktadır.

SCN’ye ilk uyarı gelir gelmez yani uyanır uyanmaz biyolojik saat 1 saat geri alınıyor ve böylece biyolojik ritm başlıyor.

Sirkadiyen ritmi aşağıda sıraladığımız bu 4 genin ekspresyonunun sağladığı düşünülmektedir.

• Kriptokrom
• Per
• Clock
• Bmal1

Clock ve Bmal1, Per ve Cry genleri üzerinde bulunan E-promotor bölgesine bağlanarak bunların ekspresyonunu indükler. Per ve Cry daha sonra Clock/Bmal1 tarafından indüklenmiş olan gen ekspresyonunu inhibe ederler (3). Per/Cry kompleksinin parçalanmasıyla döngü yeniden başlar (4-5).

Ayrıca kalp, karaciğer veya pankreas gibi vücudumuzun çeşitli yerlerinde de farklı saatler olduğu düşünülmektedir. Ve bu saatlerinde suprakiazmatik nükleusla bağlantılı olduğu bilinmektedir.mBiyolojik saatin bozulmasıyla bu organlarında kendi içlerindeki saatin bozulduğu düşünülmektedir. Bu fizyolojik değişiklik, kanser, kardiyovasküler hastalıklar, depresyon, obezite ve metabolik sendrom gibi farklı hastalıklarla ilgilidir (6).

2.Metabolizma ve saat

2.1. Karaciğer sirkadiyen ritmi

Karaciğer de kendine özgü zamanlayıcıya sahip olan dokulardan biridir. Karaciğerin glikoz ve lipit metabolizmasında rol alması, kendine özgü zamanlayıcıları bulundurması karaciğer sirkadiyen saatini metabolik açıdan önemli kılmaktadır (7). Örneğin; memelilerde beslenmenin pik yaptığı dönemde, karaciğer lipolitik enzimlerin regülasyonunu artırarak metabolik ihtiyaca yanıt verirken, açlık döneminde yani ihtiyaç olmayan zamanda bu regülasyonu baskılayarak dengeyi sağlama kabiliyetindedir (8).

2.2. Pankreas sirkadiyen ritmi

Pankreatik adacık hücre saatleri üzerindeki son çalışmalar bu hücrelerin insülin üretimi ve kan glukoz dengesi üzerindeki önemini göstermiştir (9). Pankreas adacık hücrelerinde Clock veya Bmal1 eliminasyonu azalmış glikoz toleransına, bozulmuş insülin sekresyonuna ve adacık hücrelerinin hem büyüklük hem de proliferasyonunda değişikliklere neden olabilmektedir (10).

3. Yemek yeme saatinin sirkadiyen ritim üzerine etkisi nedir?

Sirkadiyen ritmin önemli işlevlerinden biri de yemek yeme saatini öngörmesidir.

Bir araştırmada; birkaç fizyolojik işlevin ve değişkenlerin yemek yemeden önce yükseldiği, yiyecek alımını tahmin edebildiği ve günlük yeme zamanlamaları ile senkronize edildiği açık bir şekilde gösterilmiştir (11).

Örneğin yapılan bir çalışmada deney hayvanlarında yiyecek alımının yanlış saatlerde olması, tüm bu fizyolojik değişkenleri etkilediği ve çevresel hücre tiplerinde sirkadiyen gen ifadesinin fazını 12 saate kadar değiştirdiği görülmüştür (12).

Dolayısıyla alışılmadık beslenme zamanı, insanlarda sağlıksız sonuçlar doğurabilecek sirkadiyen sistemin bozulmasına neden olabilir.

Yemek zamanlamasındaki hafif değişiklikler, kilo verme tedavisinin başarısını da etkilediği görülmüştür. 12 haftalık bir deneysel çalışmada, kahvaltı sırasında yüksek kalori alanların, akşam yemeğinde yüksek kalori alanlara göre önemli ölçüde daha fazla kilo kaybettikleri gösterilmiştir. Kahvaltı grubunda bel çevresinin küçüldüğü görülmüştür. Kilo verme tedavisi süresince, kahvaltı grubunda insülin direnci akşam yemek grubuna göre daha fazla azalmıştır (13).

Vardiyalı çalışma saatleri, gece çalışma içsel ritmi bozabilmektedir. Vardiyalı işçilerle normal işçilerin karşılaştırıldığı bir çalışmada, vardiyalı işçilerin daha yüksek BKİ’ye sahip olduğu saptanmıştır (14) .

4. Besin alımının zamanlaması ve hormonlardaki değişiklikler

Besin alımının zamanlamasındaki değişiklikler, metabolizma ile ilgili birçok hormonun sirkadiyen ritmikliğini değiştirebilir. Bunlardan bir kaçına bakarsak.

4.1. Leptin

Yiyecek alımının azalmasına ve enerji tüketiminin artmasına neden olur. Yapılan bir çalışmada gece boyunca yemek yediğinde, leptin plazma değerleri önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir (15).

4.2. Ghrelin

Ghrelinin dolaşımdaki seviyeleri, yemeklerden önce artmakta ve gıdaların alımından sonra azalmaktadır. Bu hormonun gıda alımını öngörebileceği gösterilmiştir.

Besin alımının zamanlamasındaki değişiklikler ghrelinin 24 saatlik ritmikliğini değiştirebilir ve bu nedenle açlığın fizyolojik kontrolünü değiştirir, toplam enerji alımını etkiler ve sonuç olarak kilo kaybı görülür (16).

4.3. Melatonin- Serotonin

Melatonin salınımı, karanlığın başlangıcından sonra (21.00-22.00’de başlar) artarak gece pik yapmakta (02.00-03.00), daha sonra ışık başlangıcından önce keskin bir düşüş sergiler ve 07.00-09.00’da son bulmaktadır. Aydınlıkta ise serotonin hormonun üretimi artar.

5. Sirkadiyen ritim ve depresyon ilişkisi

Yapılan araştırmalar da depresyonun, kış aylarında artığı görülmüştür.

Depresyon; sonbahar ve kış aylarında görülen, aşırı uyuma isteği, halsizlik, moral bozukluğu ve kilo almaya yol açan iştah artışıyla kendini gösterir. Kişi kendini uyumaya ve yemeye verir. Bu da kış aylarında kilo alınmasına neden olur.

Yine yapılan çalışmalar depresyon geçirenlerde serotoninin azaldığını ve melatoninin arttığını gösteriyor (17).

6. Sirkadiyen ritim ve obezite ilişkisi

Bozulmuş sirkadiyen ritimlerin obeziteyi hızlandırabileceği bilinmesine rağmen, obezitenin biyolojik sistemde sirkadiyen ritmi nasıl bozduğu henüz net değildir (18,19).

Gün içerisindeki makro besin ögelerinin dağılımının obezite ile ilişkili olup olmadığı akla gelen sorulardan biridir. Bu konuyla ilgili yeterli çalışma olmamasına rağmen, uyuma zamanımız yaklaştıkça glikoz toleransının kötüleştiği ve gastrointestinal geçişlerin yavaşladığı göz önüne alınırsa, akşam yemeğinin karbonhidrattan zengin olmaması gerektiği düşünülmektedir. Diğer taraftan, kahvaltı süresince karbonhidratların daha kolay metabolize olduğu ve yeterli miktardaki proteinin enerji formuna dönüşümünü sağlayarak sabah dinç olmayı sağladığı bilinmektedir (20).

Wang ve ark., sabah enerji alımının obezite ile ilişkili olmamasına rağmen, akşamları günlük enerji alımının % ≥33 ‘ünü tüketenlerin iki kat daha fazla obez olma olasılığı olduğunu göstermişlerdir (21).

7. Sirkadiyen ritim ve vücut ısısı arasındaki ilişki

Vücut ısısı, dolambaçlı koşullarda sirkadiyen bozuklukları teşhis etmek için kullanılan en pratik önlemlerden biridir ve gelecekteki kilo verme için iyi bir belirteç olduğu gösterilmiştir.

Bir kilo verme programına katılan 85 aşırı kilolu ve obez kadında yapılan bir çalışmada, daha az kilo verenlerin vücut ısılarında bir bozulma olduğunu görülmüştür (22).

Sonuç olarak şöyle diyebiliriz:

• Beslenme, sirkadiyen bir olaydır.
• Yeterli ve dengeli beslenmek, ana öğünlerdeki makro besin öge dağılımını günün uygun olan saatlerine göre ayarlamak sirkadiyen ritim dengesi için katkı sağlayabilmektedir.
• Besin alımının zamanlaması obeziteye ve kilo verme tedavisinin başarısı ile ilişkilidir.

8. Kaynaklar

1. SÖZLÜ S., ŞANLIER N., Sirkadiyen Ritim, Sağlık ve Beslenme İlişkisi, Turkiye Klinikleri J Health Sci2017;2(2):100-9
2. Eckel-Mahan K, Sassone-Corsi P. Metabolism and the circadian clock converge. Physiol Rev 2013;93(1):107-35.
3. Edery I. Circadian rhythms in a nutshell. Physiol Genomics 2000;3(2):59-74.
4. Maury E, Ramsey KM, Bass J. Circadian rhythms and metabolic syndrome: from experimental genetics to human disease. Circ Res 2010;106(3):447-62. 21.
5. Bass J. Circadian topology of metabolism. Nature 2012;491(7424):348-56.
6. Garaulet M, Ordovas JM, Madrid JA. The chronobiology, etiology and pathophysiology of obesity. Int J Obes (Lond) 2010;34:1667–83.
7. Akhtar RA, Reddy AB, Maywood ES, Clayton JD, King VM, Smith AG, et al. Circadian cycling of the mouse liver transcriptome, as revealed by cDNA microarray, is driven by the suprachiasmatic nucleus. Curr Biol 2002; 12(7):540-50.
8. Sun Z, Feng D, Everett LJ, Bugge A, Lazar MA. Circadian epigenomic remodeling and hepatic lipogenesis: lessons from HDAC3. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 2011;76:49-55.
9. Sadacca LA, Lamia KA, deLemos AS, Blum B, Weitz CJ. An intrinsic circadian clock of the pancreas is required for normal insulin release and glucose homeostasis in mice. Diabetologia 2011;54(1):120-4. 64.
10. Marcheva B, Ramsey KM, Buhr ED, Kobayashi Y, Su H, Ko CH, et al. Disruption of the clock components CLOCK and BMAL1 leads to hypoinsulinaemia and diabetes. Nature 2010;466(7306):627-31.
11. Mendez MA, Popkin BM, Buckland G, Schroder H, Amiano P, Barricarte A, et al. Alternative methods of accounting for underreporting and overreporting when measuring dietary intake–obesity relations. Am J Epidemiol 2011;173:448–58.
12. Mendez MA, Popkin BM, Buckland G, Schroder H, Amiano P, Barricarte A, et al. Alternative methods of accounting for underreporting and overreporting when measuring dietary intake–obesity relations. Am J Epidemiol 2011;173:448–58.
13. Jakubowicz D, Barnea M, Wainstein J, Froy O. High caloric intake at breakfast vs. dinner differentially influences weight loss of overweight and obese women. Obesity (Silver Spring) 2013;21(12):2504–12.
14. Di Lorenzo L, De Pergola G, Zocchetti C, L’Abbate N, Basso A, Pannacciulli N, et al. Effect of shift work on body mass index: results of a study performed in 319 glucose-tolerant men working in a Southern Italian industry. Int J Obes Relat Metab Disord 2003;27(11):1353-8.
15. Scheer FA, Hilton MF, Mantzoros CS, Shea SA. Adverse metabolic and cardiovascular consequences of circadian misalignment. Proc Natl Acad Sci US A 2009;106:4453–8
16. LeSauter J, Hoque N, Weintraub M, Pfaff DW, Silver R. Stomach ghrelin-secreting cells as food-entrainable circadian clocks. Proc Natl Acad Sci U S A 2009;106:13582–7.
17. Şenel, F. Biyolojik saat. Bilim ve Teknik 2008;58-67.
18. Bass J, Takahashi JS. Circadian integration of metabolism and energetics. Science 2010; 330(6009):1349-54.
19. Shi SQ, Ansari TS, McGuinness OP, Wasserman DH, Johnson CH. Circadian disruption leads to insulin resistance and obesity. Curr Biol 2013;23(5):372-81.
20. Garaulet M, Madrid JA. Chronobiological aspects of nutrition, metabolic syndrome and obesity. Adv Drug Deliv Rev 2010;62(910):967-78.
21. Wang JB, Patterson RE, Ang A, Emond JA, Shetty N, Arab L. Timing of energy intake during the day is associated with the risk of obesity in adults. J Hum NutrDiet 2013. http://dx.doi.org/10.1111/jhn.12141.
22. Bandín C, Martinez-Nicolas A, Ordovás JM, Madrid JA, Garaulet M. Circadian rhythmicity as a predictor of weight loss effectiveness. Int J Obes (Lond) 2014. http://dx.doi.org/10.1038/ijo.2013.211.