Einfluss zirkulierender und gewebespezifischer Lipide auf die Gefäßfunktion und Insulinsensitivität bei chronischen Nachtschichtarbeitern (SHINE)

Es wird zunehmend erkannt, dass das Timing von Verhaltensweisen wie Essen, Schlafen und Aktivität einen erheblichen Einfluss auf die menschliche Gesundheit und das Krankheitsrisiko hat. Wenn Menschen beispielsweise zur „falschen“ Tageszeit wach sind (d. h. während der biologischen Nacht), kommt es zu einer Diskrepanz zwischen Verhalten und Biologie, die als zirkadiane Fehlausrichtung bezeichnet wird. Schichtarbeiter leiden wiederholt unter zirkadianen Fehlausrichtungen und haben im Vergleich zu Menschen, die tagsüber arbeiten, ein höheres Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) und Typ-2-Diabetes (T2D). Allerdings sind die Mechanismen, durch die Schichtarbeit und die damit verbundene zirkadiane Fehlausrichtung das CVD- und T2D-Risiko erhöhen, unbekannt.

Daten der Forscher und anderer zeigen eine beeinträchtigte Gefäßendothelfunktion und Insulinsensitivität während einer zirkadianen Fehlausrichtung, zwei wichtige Risikofaktoren für die zukünftige Entwicklung von CVD und T2D. Darüber hinaus belegen die von den Forschern veröffentlichten und unveröffentlichten Daten, dass eine zirkadiane Fehlausrichtung die zirkulierenden bioaktiven Lipide erhöht, von denen bekannt ist, dass sie mit einer beeinträchtigten Endothelfunktion und Insulinresistenz einhergehen. Tatsächlich haben auch Schichtarbeiter erhöhte zirkulierende Lipide, allerdings ist nicht bekannt, welche spezifischen Lipide erhöht sind und ob sie mit einer beeinträchtigten Gefäßfunktion und/oder Insulinsensitivität verbunden sind. Mithilfe einer zirkadianen Essintervention (zeitbegrenztes Essen, TRE) können wir die Lipide im Blutkreislauf kontinuierlich reduzieren, die Herzfrequenz und den Blutdruck senken und die Glukosehomöostase verbessern.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts besteht daher darin, zu untersuchen, ob erhöhte Plasmalipide ein potenzieller Mechanismus sind, durch den eine chronische zirkadiane Fehlausrichtung die kardiovaskuläre und metabolische Gesundheit beeinträchtigt, mit dem langfristigen Ziel, neue therapeutische Ziele zu identifizieren, um die Krankheitsrisiken bei einer zirkadianen Fehlausrichtung zu bekämpfen unvermeidlich. Die zentrale Hypothese ist, dass die Reduzierung der Plasmalipide bei Nachtschichtarbeitern durch TRE die Gefäßfunktion, die Insulinsensitivität und die Glukosehomöostase verbessert und die Lipidakkumulation im Muskelgewebe verringert. Um die Hypothese zu testen, werden wir eine 12-wöchige randomisierte Crossover-Studie an 50 nicht rotierenden Nachtschichtarbeitern (25 Frauen/25 Männer; 18–65 Jahre) mit bestehenden kardiometabolischen Risikofaktoren durchführen. Am Ende jeder 4-wöchigen ambulanten Erkrankung (TRE vs. Kontrolle mit einer dazwischenliegenden 4-wöchigen Auswaschphase) werden wir eine strenge 3-tägige stationäre Beurteilung durchführen, um die Auswirkungen der Plasmalipidreduktion durch TRE bei chronischen Nachtschichtarbeitern am 1. zu bestimmen ) Gefäßfunktion und Blutdruck; und 2) ganzkörper- und muskelspezifische Insulinsensitivität, Glukosehomöostase und Muskellipidansammlung.

Durch das Erreichen dieser Ziele wird ein potenzieller Mechanismus identifiziert, durch den eine zirkadiane Fehlausrichtung die Gefäßfunktion und die Insulinsensitivität (erhöhte Plasmalipide) beeinträchtigt, sowie ein nicht-pharmakologisches Instrument (TRE), das eingesetzt werden könnte, um das Risiko kardiometabolischer Erkrankungen in Bevölkerungsgruppen mit erhöhtem Risiko zu reduzieren , bei 20 % der US-Arbeitskräfte, die atypische Arbeitszeiten haben, darunter Militärangehörige, Polizisten, Sanitäter, Feuerwehrleute, Piloten, Ärzte und Krankenschwestern sowie Menschen mit Schlaf- und Tagesstörungen.