Zabraňuje smrti neuronálnych buniek
Štúdie sa uskutočnili pod záštitou Výskumného centra pre redoxné procesy v biomedicíne (redoxóm - jedno z centier pre výskum, inovácie a šírenie (RIDC)) financovaného výskumnou nadáciou São Paulo - FAPESP, ktoré bolo predstavené 11. februára v Londýne.
„Pozeráme sa na to, ako zmeny v strave ovplyvňujú metabolizmus a ako sa mení riziko chorôb spojených so starnutím,“ uviedla Alicia Kowaltowski, profesorka na Chemickom inštitúte USP (IQ-USP).
Jeden z experimentov tímu vedcov uskutočňovaných na myšiach ukázal, ako môže nízkokalorická strava chrániť mozog pred smrťou neuronálnych buniek spojenou s chorobami, ako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, epilepsia a mŕtvica.
Zabraňuje smrti neuronálnych buniek
Myši boli rozdelené do dvoch skupín. Vedci vypočítali priemerný počet kalórií, ktoré neobmedzená skupina zje, a potom morčatám v druhej skupine podávali o 40% menej kalórií. Po 14 týždňoch dostali myši patriace do týchto dvoch skupín injekciu obsahujúcu látku, o ktorej je známe, že spôsobuje záchvaty, poškodenie a smrť neuronálnych buniek.
Zatiaľ čo zvieratá v skupine s neobmedzeným jedlom mali záchvaty, zvieratá, ktorých kalórie boli obmedzené, nie. Vedci potom študovali, čo sa stalo in vitro. Za týmto účelom izolovali orgány v mozgu myší, ktoré sa tiež rozdelili do dvoch skupín: tých, ktoré prešli neobmedzenou stravou a tých, ktoré majú obmedzenú stravu. Keď sa vápnik dostal do životného prostredia, všimli si, že absorpcia bola vyššia v mitochondriách patriacich do skupiny, ktorá konzumovala menej kalórií.
Mitochondrie sú orgány zodpovedné za produkciu energie v bunkách. V prípade myší s kalorickou diétou zvýšili mitochondrie svoju absorpčnú kapacitu vápnika v situáciách, keď bola hladina tohto minerálu patologicky vysoká.
Inzulín
Ukázalo sa, že v pankrease je kalorické obmedzenie schopné zlepšiť bunkovú odpoveď na zvýšené hladiny glukózy v krvi. Vedci k tomuto záveru dospeli po vykonaní experimentov s použitím kultúr beta buniek, ktoré zostávajú v pankreatických ostrovčekoch a sú zodpovedné za produkciu inzulínu.
Sérum z krvi rôznych diét, podobné štúdii o účinkoch kalorickej reštrikcie na neuróny, sa použilo na výživu buniek pestovaných in vitro.
V bunkách ošetrených sérom zo zvierat, ktoré konzumovali menej kalórií, sa sekrécia inzulínu prostredníctvom beta buniek javila ako normálna: nízka pri nízkej hladine glukózy a vysoká pri vysokej glukóze. To sa nestalo u zvierat, ktoré konzumovali viac kalórií (a boli obézne). Pokus ukázal, že môže existovať faktor cirkulujúcej krvi, ktorý akútne mení funkciu beta buniek.
Vedci opäť vyslovili hypotézu, že tento jav súvisí s mitochondriami, pretože sekrécia inzulínu závisí od dostupnosti ATP (adenozíntrifosfát, molekula, ktorá uchováva energiu) v bunke.
Keď zmerali spotrebu kyslíka dvoma skupinami buniek, všimli si, že bola vyššia v bunkách, ktoré dostávali sérum od zvierat podliehajúcich kalorickým obmedzeniam. Pretože dýchanie je zodpovedné za uvoľňovanie inzulínu počas maximálnej glukózy, bolo to známkou toho, že bunky za tohto stavu generovali viac ATP.
Ďalšie experimenty tiež ukázali, že mitochondrie buniek ošetrených sérom zo zvierat podrobených kalorickým obmedzeniam si navzájom vymenili viac materiálov, čo ich zvýšilo účinnosť TU )
Zdravé starnutie
Kowaltowski zdôraznil, že pochopenie fungovania metabolizmu je nevyhnutné pre prevenciu a liečbu metabolických chorôb, ako je obezita. Je dobre známe, že obezita je jedným z prognostických faktorov urýchleného a nezdravého starnutia.
„Obézni ľudia majú väčšiu pravdepodobnosť, že budú mať choroby súvisiace s vekom, ako sú neurodegeneratívne choroby, ako je Alzheimerova choroba, proliferatívne choroby, ako sú rakovina a samotné metabolické choroby, ako je cukrovka 2. typu, hyperlipidémia, infarkt a mŕtvica. U obéznych ľudí je zvýšený výskyt tohto všetkého, “uviedol výskumník.
Predchádzaním obezite môžeme týmto chorobám predchádzať. Globálna epidémia sa však nezmiernila ani vďaka neustálym varovaniam o potrebe vyváženej výživy a fyzickej aktivity. „Ak sa teda pokúsime porozumieť mechanizmom, pomocou ktorých obezita zvyšuje riziko týchto chorôb, budeme mať viac nástrojov na ich boj a prevenciu v budúcnosti,“ dodal Kowaltowski v druhom materiál publikovaný.