تتبع حرارة الجسم نظام يوميًا محددًا: ذروات ارتفاع خلال النهار وانخفاض أثناء الليل. إن فائدة هذا النظام اليومي خلال التطور قد تكون قد كانت السماح للحفاظ على الطاقة أثناء النوم حيث لا يتوافر الطعام، لأن إبقاء الجسم في درجة حرارة معينة يحتاج طاقة لإنتاج للحرارة عن طريق الأيض.لكنّ بقيت الآلية المسؤولة عن تنظيم حرارة الجسم اليومية وتلاؤمه مع التغيرات البيئية المحيطة به غير معروفة.
حديثًا أظهرت النتائج المخبرية الحديثة لدراسة قام بها البروفسور ميتشل لازار، مدير معهد دراسة أمراض السكري والبدانة والايض في جامعة بنسلفينيا، أن هذا النسق في تعديل حرارةالجسم يبقى في سياقه مع الحفاظ على قدرة التلاؤم مع التغيرات في حرارة الجو المحيط في أي وقت سواء ليلاً أم نهارًا.
يقول لازار “إن الطعام متوافر بشكل دائم في يومنا الحالي، فلا داعي لتخزين السعرات الحرارية صباحًا من أجل استخدامها ليلاً، إن كانت هذه الآلية موجودة عند البشر فبإمكاننا أن نجد حلاً لمشكلة البدانة والأمراض المتعلقة بها كالسكري وأمراض القلب.”
وجد فريق لازار أن قدرة الفئران على تحمل الحرارة الباردة في الساعة الخامسة صباحًا وهي مستيقظة أكبر من قدرتها على ذلك في الخامسة مساء خلال نومها. أظهرت الدراسة أن تأثر الساعة البيولوجية للفئران بالبرد مرتبط ببروتين Rev-erb alpha وهو مركب جزيئي مهم في النسق الحراري اليومي للجسم.
في الفئران التي تم برمجتها بعوز هذا البروتين، حدث تحمل للبرد خلال النهار والليل بنفس الدرجة، كما فقدت النظم الحراري الفيزيولوجي لتنسيق حرارة الجسم، مما يعني أن هذا البروتين يشكل عاملاً رئيسيًا
في الحفاظ على نسق الحرارة اليومي، وإمكانية التلاؤم مع التغيرات المحيطة في الحرارة والتجاوب معها.
يؤثر بروتين Rev-erb alpha على النسق الحراري اليومي عن طريق نسيج الأديبوز الأسمر، المسمى النسيج الدهني البني( أو الأسمر) وهو ما يشبّه بفرن الداخلي للجسم.
تقوم خلايا الشحم الأسمر بإنتاج الحرارة ويُعتقد أنها تطورت للسماح للثدييات بالتغلب على البرودة، لكن آلية عملها في توليد الدفء واستهلاك الطاقة يمكن أن تستخدم لمواجهة أمراض كالبدانة والسكري. يُعتقد أن هذه الخلايا تستطيع عكس تأثير البدانة بإحراق كميات أكبر من الطاقة المُدخرة في الدسم، بعكس خلايا الشحم الأبيض التي تُخزن الطاقة. يعود ذلك لاحتواء الخلايا السمراء على قطيرات دسمية أصغر بالإضافة للمتقدرات(الميتوكوندريا) التي تعطي الخلية لونها المميز، حيث أنّ المتقدرة تحوي أصبغة خلوية تتحد مع الحديد معطية اللون البني. المتقدرات هي المصنع الرئيسي في الخلايا لإنتاج الطاقة بشكل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ATP.
كما أظهرت الدراسة أن الفئران التي تُعرض للبرد يقل انخفاض درجة حرارة جسمها في الصباح عندما يكون بروتين Rev-erb alpha قليلاً بالمقارنة مع فترة بعد الظهيرة. إن حذف الجين المسؤول عن البروتين يؤدي لزيادة تحمل البرد في الخامسة مساءًا، مما يدل على أن تحمل البرد يتعلق بالمستوى القليل من هذا بروتين.
إن اكتشاف الشحم الأسمر عند الإنسان يشير إلى احتمال وجود نفس الآلية في تقلب حرارة الجسم اليومية. على الرغم من أن خفض حرارة الجسم قد ساعد في النجاة خلال التطور عن طريق الحفاظ على مصادر الطاقة عندما كان الطعام قليل التوافر، لكن في الوقت الحالي فإن خفض حرارة الجسم وانخفاض مستوى الأيض يسبب مشاكل خطيرة كالبدانة وأمراضها ومعرفة الآلية التي تنخفض بها حرارة الجسم خلال الليل قد توفر طريقة جديدة لحل تلك المشكلات عن طريق حرق السعيرات ليلاً بدل تخزينها بشكل دهون.
