24/6/2025
Μια διατροφή με πολλά λιπαρά πυροδοτεί εκατοντάδες αλλαγές σε κυτταρικό επίπεδο.
Ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης έχουν πλέον χαρτογραφήσει μερικές από αυτές τις αλλαγές, με έμφαση στη μεταβολική ενζυμική δυσλειτουργία που σχετίζεται με την αύξηση βάρους.
Η μελέτη σε ποντίκια αποκάλυψε ότι εκατοντάδες ένζυμα που εμπλέκονται στον μεταβολισμό των σακχάρων, των λιπιδίων και των πρωτεϊνών, επηρεάζονται από μια διατροφή πλούσια σε λιπαρά, και ότι αυτές οι διαταραχές οδηγούν σε αύξηση της αντίστασης στην ινσουλίνη και σε συσσώρευση βλαβερών μορίων που ονομάζονται αντιδραστικά είδη οξυγόνου.
Oι επιδράσεις ήταν πιο έντονες στα αρσενικά παρά στα θηλυκά ποντίκια.
Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι το μεγαλύτερο μέρος της βλάβης μπορούσε να αναστραφεί χορηγώντας στα ποντίκια ένα αντιοξειδωτικό.
Μεταβολικά δίκτυα
Προηγούμενη μελέτη έδειξε ότι μια διατροφή πλούσια σε λιπαρά διεγείρει την ενεργοποίηση από τα κύτταρα οδών σηματοδότησης που συνδέονται με το χρόνιο στρες.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές ήθελαν να διερευνήσουν τον ρόλο της φωσφορυλίωσης των ενζύμων σε αυτές τις αντιδράσεις.
Η φωσφορυλίωση, μέσω της οποίας οι αερόβιοι οργανισμοί παίρνουν ενέργεια από τις τροφές, δίνει στα κύτταρα τη δυνατότητα να ανταποκρίνονται γρήγορα στις περιβαλλοντικές συνθήκες, ρυθμίζοντας με ακρίβεια τη δραστηριότητα των υφιστάμενων ενζύμων μέσα στο κύτταρο.
Πολλά ένζυμα που εμπλέκονται στον μεταβολισμό -την μετατροπή των τροφών σε δομικά στοιχεία βασικών μορίων όπως πρωτεΐνες, λιπίδια και νουκλεϊκά οξέα- είναι γνωστό ότι υφίστανται φωσφορυλίωση.
Οι ερευνητές ανέλυσαν βάσεις δεδομένων ανθρώπινων ενζύμων που μπορούν να υποστούν φωσφορυλίωση, εστιάζοντας στα ένζυμα που εμπλέκονται στο μεταβολισμό.
Μεταξύ των εκατοντάδων ενζύμων που εντόπισαν είναι το IDH1, το οποίο συμμετέχει στην διάσπαση του σακχάρου για την παραγωγή ενέργειας, και το AKR1C1, το οποίο απαιτείται για τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι πολλά φωσφορυλιωμένα ένζυμα είναι σημαντικά για τη διαχείριση των αντιδραστικών ειδών οξυγόνου, τα οποία είναι απαραίτητα για πολλές κυτταρικές λειτουργίες, αλλά μπορούν να είναι επιβλαβή αν συσσωρευτούν σε υπερβολική ποσότητα σε ένα κύτταρο.
Για να διερευνήσουν αυτά τα αποτελέσματα σε ένα ζωικό μοντέλο, συνέκριναν δύο ομάδες ποντικών, μία που ακολουθούσε δίαιτα με πολλά λιπαρά και μία που ακολουθούσε τυπική διατροφή.
Διαπίστωσαν ότι, συνολικά, η φωσφορυλίωση των μεταβολικών ενζύμων οδήγησε σε μια δυσλειτουργική κατάσταση στην οποία τα κύτταρα βρίσκονταν σε ανισορροπία, πράγμα που σημαίνει ότι παρήγαγαν περισσότερα αντιδραστικά είδη οξυγόνου από όσα μπορούσαν να εξουδετερώσουν.
Αυτά τα ποντίκια έγιναν επίσης υπέρβαρα και ανέπτυξαν αντίσταση στην ινσουλίνη.
«Στο πλαίσιο της συνεχιζόμενης δίαιτας με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά, αυτό που παρατηρούμε είναι μια σταδιακή απομάκρυνση από την ομοιόσταση προς μια κατάσταση που μοιάζει περισσότερο με ασθένεια», λένε οι ερευνητές.
Αυτές οι επιδράσεις ήταν πολύ πιο έντονες στα αρσενικά ποντίκια από ό,τι στα θηλυκά. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα θηλυκά ποντίκια ήταν πιο ικανά να αντισταθμίσουν τη δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά ενεργοποιώντας τις οδούς που εμπλέκονται στην επεξεργασία του λίπους και στο μεταβολισμό του.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι αν έδιναν στα ποντίκια που ακολουθούσαν δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά ένα αντιοξειδωτικό που ονομάζεται BHA, πολλά από αυτά τα αποτελέσματα αντιστρέφονταν.
Αυτά τα ποντίκια παρουσίασαν σημαντική μείωση στην αύξηση βάρους και δεν έγιναν προδιαβητικά, σε αντίθεση με τα άλλα ποντίκια που τρέφονταν με πολλά λιπαρά.
Φαίνεται ότι η αντιοξειδωτική θεραπεία επαναφέρει τα κύτταρα σε μια πιο ισορροπημένη κατάσταση, με λιγότερα αντιδραστικά είδη οξυγόνου, λένε οι ερευνητές.
Επιπλέον, τα μεταβολικά ένζυμα παρουσίασαν συστηματική αναδιάρθρωση και αλλαγή της κατάστασης φωσφορυλίωσης σε αυτά τα ποντίκια.
«Η μελέτη δείχνει ότι τα κύτταρα υφίστανται μια βιοχημική διεργασία που τα φέρνει σε μια διαφορετική κατάσταση, στην οποία είναι πιο υγιή, σε επίπεδο ιστών και οργανισμού».
Οι ερευνητές θα διερευνήσουν εάν η αντιοξειδωτική θεραπεία θα μπορούσε να είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος πρόληψης ή θεραπείας της μεταβολικής δυσλειτουργίας που σχετίζεται με την παχυσαρκία, και ποιος θα ήταν ο βέλτιστος χρόνος για μια τέτοια θεραπεία.
