sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20210212sibmed-575Research ArticleФИЗИОЛОГИЯPHYSIOLOGYГендерные особенности циркадного ритма углеводного обменаGender characteristics of the circadian rhythm of carbohydrate metabolismhttps://orcid.org/0000-0002-4579-425XПинхасовБ. Б.PinkhasovB. B.

Борис Борисович Пинхасов, д.м.н.

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

Boris B. Pinkhasov, doctor of medical sciences 

630117, Novosibirsk, Timakov str., 2

pin@centercem.ruСорокинМ. Ю.SorokinM. Yu.

Максим Юрьевич Сорокин

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

Maxim Yu. Sorokin 

630117, Novosibirsk, Timakov str., 2

biokvant@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8486-3185ЯнковскаяС. В.IankovskaiaS. V.

Светлана Валерьевна Янковская  

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

Svetlana V. Iankovskaia 

630117, Novosibirsk, Timakov str., 2

svetlanaiankovskaia@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4288-4479МихайловаН. И.MikhaylovaN. I.

Надежда Игоревна Михайлова 

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

Nadezhda I. Mikhaylova 

630117, Novosibirsk, Timakov str., 2

n.kutuzova@ngs.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4534-7289СелятицкаяВ. Г.SelyatitskayaV. G.

Вера Георгиевна Селятицкая, д.б.н., профессор  

630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2

Vera G. Selyatitskaya, doctor of biological sciences, professor 

630117, Novosibirsk, Timakov str., 2

ccem@centercem.ruФИЦ фундаментальной и трансляционной медициныРоссияFederal Research Center of Fundamental and Translational MedicineRussian Federation2021290420214128591Copyright © Пинхасов Б.Б., Сорокин М.Ю., Янковская С.В., Михайлова Н.И., Селятицкая В.Г., 20212021Пинхасов Б.Б., Сорокин М.Ю., Янковская С.В., Михайлова Н.И., Селятицкая В.Г.Pinkhasov B.B., Sorokin M.Y., Iankovskaia S.V., Mikhaylova N.I., Selyatitskaya V.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/575

Цель исследования – изучить гендерные особенности циркадного ритма углеводного обмена у мужчин и женщин с нормальной массой тела. Материал и методы. В исследовании участвовали 15 мужчин и 22 женщины в возрасте от 18 до 56 лет; выполнено общеклиническое, антропометрическое, биохимическое и гормональное обследование; стандартный пероральный тест толерантности к глюкозе (ПТТГ) проводили в утреннее и вечернее время. Результаты и их обсуждение. При утреннем проведении ПТТГ различий в исходном уровне глюкозы крови у мужчин и женщин не выявлено, но более высокое содержание глюкозы на 120-й минуте теста у мужчин свидетельствует об относительном замедлении у них утилизации глюкозы в это время суток. Более высокая концентрация глюкозы на 120-й минуте ПТТГ в вечернее время и у мужчин, и у женщин относительно исходных значений, а также более высокое содержание глюкозы на 120-й минуте ПТТГ в вечернее время относительно утреннего указывают на снижение толерантности к глюкозе. У мужчин в утреннее время величина отношения содержания инсулина к глюкозе была больше, чем у женщин. Величины отношения содержания инсулина к уровню глюкозы во всех точках ПТТГ у мужчин оказались одинаковыми в утреннее и вечернее время, а у женщин вечерние значения были больше утренних. Заключение. В вечернее время и у мужчин, и у женщин с нормальной массой тела снижена скорость утилизации глюкозы в периферических тканях, что отражает циркадный ритм углеводного обмена. Циркадный ритм углеводного обмена имеет гендерные различия: у мужчин толерантность к глюкозе в утреннее время меньше, чем у женщин, что ассоциировано с большей величиной отношения окружности талии к окружности бедер, характеризующего накопление висцеральной жировой ткани. Можно предположить, что именно с большим количеством висцеральной жировой ткани у мужчин связаны более выраженные проявления инсулинрезистентности в утреннее время.

Aim of the study was to explore the gender characteristics of the circadian rhythm of carbohydrate metabolism in men and women with normal body weight. Materials and methods. 15 men and 22 women aged 18 to 56 entered the study and underwent clinical, antropometric, biochemical and hormonal examination. Standard oral glucose tolerance test (OGTT) was also performed in the morning and in the evening. Results and discussion. During OGTT performed in morning time there were no differences in mean baseline blood glucose levels between men and women. However higher glucose levels at 120th minute of the test in men demonstrated relative deceleration of glucose utilization in the morning in this group. Higher glucose levels at 120th minute during OGTT in the evening both in men and women comparing with baseline results, and also higher glucose levels at 120th minute of the test in the evening comparing with morning test, indicate decreased glucose tolerance. Insulin to glucose ratio values in men at all timepoints during OGTT were comparable in the morning and in the evening, but in women they were found to be higher in the evening than in the morning. Conclusion. In evening time both in men and women with normal body weight reduced rate of glucose utilization in peripheral tissues reflects circadian rhythm of carbohydrate metabolism. Gender differences of the circadian rhythm of carbohydrate metabolism consist in reduced glucose tolerance in the morning in men comparing to women that is associated with higher waist to hip circumference ratio in men which in turn is related to cumulation of visceral adipose tissue. Presumably greater amount of visceral adipose tissue in men determines more pronounced manifestations of insulin resistance in the morning.

мужчиныженщиныантропометриянормальная масса телаутровечерпероральный тест толерантности к глюкозеинсулининсулинрезистентностьmenwomenanthropometrynormal body weightmorningeveningoral glucose tolerance testinsulininsulin resistanceReferencesПятин В.Ф., Романчук Н.П., Булгакова С.В., Романов Д.В., Сиротко И.И., Давыдкин И.Л., Волобуев А.Н. Циркадианный стресс Homo Sapiens: новые нейрофизиологические, нейроэндокринные и психонейроиммунные механизмы. Бюл. науки и практ. 2020; 6 (6): 115–135. doi: 10.33619/2414-2948/55/16 Pyatin V.F., Romanchuk N.P., Bulgakova S.V., Romanov D.V., Sirotko I.I., Davydkin I.L., Volobuev A.N. Circadian stress of Homo sapiens: new neurophysiological, neuroendocrine and psychoneuroimmune mechanisms. Byulleten’ nauki i praktiki = Bulletin of Science and Practice. 2020; 6 (6): 115–135. [In Russian]. doi: 10.33619/2414-2948/55/16Пятин В.Ф., Романчук Н.П., Булгакова С.В., Романов Д.В., Сиротко И.И., Давыдкин И.Л., Волобуев А.Н. Циркадианный стресс Homo Sapiens: новые нейрофизиологические, нейроэндокринные и психонейроиммунные механизмы. Бюл. науки и практ. 2020; 6 (6): 115–135. doi: 10.33619/2414-2948/55/16 Pyatin V.F., Romanchuk N.P., Bulgakova S.V., Romanov D.V., Sirotko I.I., Davydkin I.L., Volobuev A.N. Circadian stress of Homo sapiens: new neurophysiological, neuroendocrine and psychoneuroimmune mechanisms. Byulleten’ nauki i praktiki = Bulletin of Science and Practice. 2020; 6 (6): 115–135. [In Russian]. doi: 10.33619/2414-2948/55/16Кицышин В.П., Салухов В.В., Демидова Т.А., Сардинов Р.Т. Циркадная модель регуляции углеводного обмена в норме. Consilium Medicum. 2016; 18 (4): 38–42. Kitsyshin V.P., Salukhov V.V., Demidova T.A., Sardinov R.T. Circadian model of carbohydrate metabolism regulation in normal. Consilium Medicum. 2016; 18 (4): 38–42. [In Russian].Кицышин В.П., Салухов В.В., Демидова Т.А., Сардинов Р.Т. Циркадная модель регуляции углеводного обмена в норме. Consilium Medicum. 2016; 18 (4): 38–42. Kitsyshin V.P., Salukhov V.V., Demidova T.A., Sardinov R.T. Circadian model of carbohydrate metabolism regulation in normal. Consilium Medicum. 2016; 18 (4): 38–42. [In Russian].Perelis M., Ramsey M.K., Marcheva B., Bass J. Circadian transcription from beta cell function to diabetes pathophysiology. J. Biol. Rhythms. 2016; 31 (4): 323–336. doi: 10.1177/0748730416656949Perelis M., Ramsey M.K., Marcheva B., Bass J. Circadian transcription from beta cell function to diabetes pathophysiology. J. Biol. Rhythms. 2016; 31 (4): 323–336. doi: 10.1177/0748730416656949Froy O. Metabolism and circadian rhythmsimplications for obesity. Endocr. Rev. 2010; 31 (1): 1–24. doi: 10.1210/er.2009-0014Froy O. Metabolism and circadian rhythmsimplications for obesity. Endocr. Rev. 2010; 31 (1): 1–24. doi: 10.1210/er.2009-0014Randler C., Engelke J. Gender differences in chronotype diminish with age: a meta-analysis based on morningness/chronotype questionnaires. Chronobiol. Int. 2019; 36 (7): 888–905. doi: 10.1080/07420528.2019.1585867Randler C., Engelke J. Gender differences in chronotype diminish with age: a meta-analysis based on morningness/chronotype questionnaires. Chronobiol. Int. 2019; 36 (7): 888–905. doi: 10.1080/07420528.2019.1585867Kalsbeek A., Fleur S., Fliers E. Circadian control of glucose metabolism. Mol. Metab. 2014; (3): 372– 383. doi: 10.1016/j.molmet.2014.03.002Kalsbeek A., Fleur S., Fliers E. Circadian control of glucose metabolism. Mol. Metab. 2014; (3): 372– 383. doi: 10.1016/j.molmet.2014.03.002Южакова А.Е., Нелаева А.А., Хасанова Ю.В. Развитие нарушений углеводного обмена с позиций хронобиологии. Мед. сов. 2018; (4): 42–47. doi: 10.21518/2079-701X-2018-4-42-47 Yuzhakova A.E., Nelaeva A.A., Khasanova Yu.V. Development of carbohydrate metabolism disorder from the respective of chronobiology. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2018; (4): 42–47. [In Russian]. doi: 10.21518/2079-701X-2018-4-42-47Южакова А.Е., Нелаева А.А., Хасанова Ю.В. Развитие нарушений углеводного обмена с позиций хронобиологии. Мед. сов. 2018; (4): 42–47. doi: 10.21518/2079-701X-2018-4-42-47 Yuzhakova A.E., Nelaeva A.A., Khasanova Yu.V. Development of carbohydrate metabolism disorder from the respective of chronobiology. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2018; (4): 42–47. [In Russian]. doi: 10.21518/2079-701X-2018-4-42-47Pinkhasov B.B., Selyatinskaya V.G., Astrakhantseva E.L., Anufrienko E.V. Circadian rhythms of carbohydrate metabolism in women with different types of obesity. Bull. Exp. Biol. Med. 2016; 161 (3): 323–326. doi: 10.1007/s10517-016-3406-2Pinkhasov B.B., Selyatinskaya V.G., Astrakhantseva E.L., Anufrienko E.V. Circadian rhythms of carbohydrate metabolism in women with different types of obesity. Bull. Exp. Biol. Med. 2016; 161 (3): 323–326. doi: 10.1007/s10517-016-3406-2Kaess B.M., Pedley A., Massaro J.M., Murabito J., Hoffmann U., Fox C.S. The ratio of visceral to subcutaneous fat, a metric of body fat distribution, is a unique correlate of cardiometabolic risk. Diabetologia. 2012; (55): 2622–2630. doi: 10.1007/s00125-012-2639-5Kaess B.M., Pedley A., Massaro J.M., Murabito J., Hoffmann U., Fox C.S. The ratio of visceral to subcutaneous fat, a metric of body fat distribution, is a unique correlate of cardiometabolic risk. Diabetologia. 2012; (55): 2622–2630. doi: 10.1007/s00125-012-2639-5Mauvais-Jarvis F. Sex differences in metabolic homeostasis, diabetes, and obesity. Biol. Sex Differ. 2015; (6): 14. doi: 10.1186/s13293-015-0033-yMauvais-Jarvis F. Sex differences in metabolic homeostasis, diabetes, and obesity. Biol. Sex Differ. 2015; (6): 14. doi: 10.1186/s13293-015-0033-yPoggiogalle E., Jamshed H., Peterson C.M. Circadian regulation of glucose, lipid, and energy metabolism in humans. Metabolism. 2018; (84): 11–27. doi: 10.1016/j.metabol.2017.11.017Poggiogalle E., Jamshed H., Peterson C.M. Circadian regulation of glucose, lipid, and energy metabolism in humans. Metabolism. 2018; (84): 11–27. doi: 10.1016/j.metabol.2017.11.017Bandin C., Scheer F., Luque A.J., ÁvilaGandía V., Zamora S., Madrid J., Gómez-Abellán P., Garaulet M. Meal timing affects glucose tolerance, substrate oxidation and circadian-related variables: A randomized, crossover trial. Int. J. Obes. (Lond). 2015; 39 (5): 828–833. doi: 10.1038/ijo.2014.182Bandin C., Scheer F., Luque A.J., ÁvilaGandía V., Zamora S., Madrid J., Gómez-Abellán P., Garaulet M. Meal timing affects glucose tolerance, substrate oxidation and circadian-related variables: A randomized, crossover trial. Int. J. Obes. (Lond). 2015; 39 (5): 828–833. doi: 10.1038/ijo.2014.182Garaulet M., Ordovas J.M., Madrid J.A. The chronobiology, etiology and pathophysiology of obesity. Int. J. Obes. (Lond). 2010; 34 (12): 1667–1683. doi: 10.1038/ijo.2010.118.18Garaulet M., Ordovas J.M., Madrid J.A. The chronobiology, etiology and pathophysiology of obesity. Int. J. Obes. (Lond). 2010; 34 (12): 1667–1683. doi: 10.1038/ijo.2010.118.18Schrauwena P., Schrauwen-Hinderlingc V., Hoeksa J., Hesselink M. Mitochondrial dysfunction and lipotoxicity. Biochim. Biophys. Acta. 2010; 1801 (3): 266–271. doi: 10.1016/j.bbalip.2009.09.011Schrauwena P., Schrauwen-Hinderlingc V., Hoeksa J., Hesselink M. Mitochondrial dysfunction and lipotoxicity. Biochim. Biophys. Acta. 2010; 1801 (3): 266–271. doi: 10.1016/j.bbalip.2009.09.011Balkau B., Charles M., Drivsholm T., BorchJohnsen K., Wareham N., Yudkin J.S., Morris R., Zavaroni I., van Dam R., Feskins E., Gabriel R., Diet M., Nilsson P., Hedblad B., European Group For The Study Of Insulin Resistance (EGIR). Frequency of the WHO metabolic syndrome in European cohorts, and an alternative definition of an insulin resistance syndrome. Diabetes Metab. 2002; 28 (5): 364–376.Balkau B., Charles M., Drivsholm T., BorchJohnsen K., Wareham N., Yudkin J.S., Morris R., Zavaroni I., van Dam R., Feskins E., Gabriel R., Diet M., Nilsson P., Hedblad B., European Group For The Study Of Insulin Resistance (EGIR). Frequency of the WHO metabolic syndrome in European cohorts, and an alternative definition of an insulin resistance syndrome. Diabetes Metab. 2002; 28 (5): 364–376.Hocking S., Samocha-Bonet D., Milner K.L., Greenfield J.R., Chisholm D.J. Adiposity and insulin resistance in humans: The role of the different tissue and cellular lipid depots. Endocr. Rev. 2013; 34 (4): 463–500. doi: 10.1210/er.2012–1041Hocking S., Samocha-Bonet D., Milner K.L., Greenfield J.R., Chisholm D.J. Adiposity and insulin resistance in humans: The role of the different tissue and cellular lipid depots. Endocr. Rev. 2013; 34 (4): 463–500. doi: 10.1210/er.2012–1041Rebuffé-Scrive M., Enk L., Crona N., Lönnroth P., Abrahamsson L., Smith U., Björntorp P. Fat cell metabolism in different regions in women. Effect of menstrual cycle, pregnancy and lactation. J. Clin. Invest. 1985; 75 (6): 1973–1976. doi: 10.1172/JCI111914Rebuffé-Scrive M., Enk L., Crona N., Lönnroth P., Abrahamsson L., Smith U., Björntorp P. Fat cell metabolism in different regions in women. Effect of menstrual cycle, pregnancy and lactation. J. Clin. Invest. 1985; 75 (6): 1973–1976. doi: 10.1172/JCI111914McCarthy E.A., Strauss B.J.G., Walker S.P., Permezel M. Determination of maternal body composition in pregnancy and its relevance to perinatal outcomes. Obstet. Gynecol. Surv. 2004; 59 (10): 731– 742. doi: 10.1097/01.ogx.0000140039.10861.91McCarthy E.A., Strauss B.J.G., Walker S.P., Permezel M. Determination of maternal body composition in pregnancy and its relevance to perinatal outcomes. Obstet. Gynecol. Surv. 2004; 59 (10): 731– 742. doi: 10.1097/01.ogx.0000140039.10861.91Hochberg Z. An evolutionary perspective on the obesity epidemic. Trends Endocrinol. Metab. 2018; 29 (12): 819–826. doi: 10.1016/j.tem.2018.09.002Hochberg Z. An evolutionary perspective on the obesity epidemic. Trends Endocrinol. Metab. 2018; 29 (12): 819–826. doi: 10.1016/j.tem.2018.09.002Пиманов С.И., Бондаренко В.М., Марчук В.П., Михайлова Н.А., Сапего А.Л., Макаренко Е.В. Оценка результатов измерения количества висцеральной жировой ткани при ультразвуковом исследовании и компьютерной томографии. Ультразвук. и функц. диагност. 2016; (4): 59–72. Pimanov S.I., Bondarenko V.M., Marchuck V.P., Mikhailava N.A., Sapeha A.L., Makarenko E.V. Ultrasound and computed tomography in visceral adipose tissue assessment. Ul'trazvukovaya i funktsional'naya diagnostika = Ultrasound and Functional Diagnostics. 2016; (4): 59–72. [In Russian].Пиманов С.И., Бондаренко В.М., Марчук В.П., Михайлова Н.А., Сапего А.Л., Макаренко Е.В. Оценка результатов измерения количества висцеральной жировой ткани при ультразвуковом исследовании и компьютерной томографии. Ультразвук. и функц. диагност. 2016; (4): 59–72. Pimanov S.I., Bondarenko V.M., Marchuck V.P., Mikhailava N.A., Sapeha A.L., Makarenko E.V. Ultrasound and computed tomography in visceral adipose tissue assessment. Ul'trazvukovaya i funktsional'naya diagnostika = Ultrasound and Functional Diagnostics. 2016; (4): 59–72. [In Russian].White U.A., Tchoukalova Y.D. Sex dimorphism and depot differences in adipose tissue function. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1842 (3): 377–392. doi: 10.1016/j.bbadis.2013.05.006White U.A., Tchoukalova Y.D. Sex dimorphism and depot differences in adipose tissue function. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1842 (3): 377–392. doi: 10.1016/j.bbadis.2013.05.006Stenvers D.J., Scheer F.J.L., Schrauwen P., Fleur S.E., Kalsbeek A. Circadian clocks and insulin resistance. Nat. Rev. Endocrinol. 2019; 15 (2): 75–89. doi: 10.1038/s41574-018-0122-1Stenvers D.J., Scheer F.J.L., Schrauwen P., Fleur S.E., Kalsbeek A. Circadian clocks and insulin resistance. Nat. Rev. Endocrinol. 2019; 15 (2): 75–89. doi: 10.1038/s41574-018-0122-1Кологривова И.В., Винницкая И.В., Кошельская О.А., Суслова Т.Е. Висцеральное ожирение и кардиометаболический риск: особенности гормональной и иммунной регуляции. Ожирение и метаболизм. 2017; 14 (3): 3–10. doi: 10.14341/ OMET201733-10 Kologrivova I.V., Vinnitskaya I.V., Koshelskaya O.A., Suslova T.E. Visceral obesity and cardiometabolic risk: features of hormonal and immune regulation. Ozhireniye i metabolizm = Obesity and Metabolism. 2017. 14 (3): 3–10. [In Russian]. doi: 10.14341/OMET201733-10Кологривова И.В., Винницкая И.В., Кошельская О.А., Суслова Т.Е. Висцеральное ожирение и кардиометаболический риск: особенности гормональной и иммунной регуляции. Ожирение и метаболизм. 2017; 14 (3): 3–10. doi: 10.14341/ OMET201733-10 Kologrivova I.V., Vinnitskaya I.V., Koshelskaya O.A., Suslova T.E. Visceral obesity and cardiometabolic risk: features of hormonal and immune regulation. Ozhireniye i metabolizm = Obesity and Metabolism. 2017. 14 (3): 3–10. [In Russian]. doi: 10.14341/OMET201733-10

The authors declare that there are no conflicts of interest present.