Промяна на вътрешния метаболитен часовник с хранене 107; Фондация за превенция на Асман
Новини от науката
Промяна на вътрешния метаболитен часовник с хранене [107]
Диетата може да повлияе на така наречения вътрешен часовник, който измерва периодичната последователност на метаболитните процеси. Метаболизмът се контролира както от ендогенни пейсмейкъри, така и от екзогенни импулси, в резултат на което процесите се повтарят в рамките на 24 часа, т.е. Решаващият вътрешен генератор на часовник е веригата в хипоталамуса, изобразена нагледно като централен часовник (главен часовник), който активира или деактивира регулираните от циркадите часовници гени в ежедневието. Централният часовник използва все още малко известни невронни и хуморални фактори, за да синхронизира периферните часовници в други области на нервната система, като ретината, а също и времевите последователности в периферните органи, като в черния дроб или в бъбреците. Най-важният външен часовник за метаболитните процеси е светлината.
Съставът на диетата може да повлияе на времето на вътрешните часовници. Ако например храненията с ниско съдържание на мазнини се заменят с храни с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на въглехидрати за по-дълъг период от време, циркадните процеси в клетките се променят, което нарушава енергийния метаболизъм, както и имунната система. Работна група, ръководена от Андреас Пфайфер в Германския институт за човешко хранене в Потсдам-Рехбрюке, определи подробностите в хода на проучване, публикувано в Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism (1).
Общо 29 души с нормално тегло взеха участие в проучването. В началото на проучването те получават изокалорично изчислени, умерено мазни ястия, съставени от 55% въглехидрати, 15% протеини и 30% мазнини. След шест седмици количеството мазнини в диетата се увеличи и количеството въглехидрати намаля; След това субектите консумират 45% мазнини, 40% въглехидрати и 15% протеини.
Концентрацията на кортизол в слюнката се счита за маркер за централния часовник в мозъка, експресията на гени в моноцитите е мярката за времето на липидния метаболизъм и възпалителните процеси в периферните органи.
В резултат промяната от високо въглехидратна, нискомаслена към по-нисковъглехидратна, но по-мазна изокалорична диета доведе до промени в централно и периферно контролираните циркадни метаболитни процеси. Ежедневният ритъм, при който се освобождава кортизол, се променя. В допълнение, така наречените тактови гени, които влияят на енергийния баланс и липидния метаболизъм, както и на възпалителните процеси, се включват и изключват с различна честота в рамките на един ден.
Анализът на кортизола показва леко забавяне на централния часовник в резултат на промяната в диетата. Това обаче не се предава аналогично на периферните часовници. Последователността на превключване на гените, отговорни за липидния метаболизъм и възпалителните процеси, се промени, но не в хармония с централния часовник.
За първи път може да се покаже, че активността на два централни гена в липидния метаболизъм - отговорни за синтазата на мастните киселини (FASN) и за карнитоин палмитил трансфераза1 (CPT1A) - е подложена на ежедневен ритъм. Открити са и промени в активността на метаболитните гени, които не следват 24-часов ритъм.
Стойностите за индекса на телесна маса, за глюкоза на гладно и инсулин, за триглицериди или С-реактивен протеин остават непроменени по време на проучването, докато стойностите на HDL и LDL се увеличават след диетата на хората с по-високо съдържание на мазнини.
За учените остава неясно дали промяната в диетата ще нулира централния часовник и дали това ще повлияе на метаболитните процеси в моноцитите или обратно.
В последващо проучване, наречено часовник, беше зададен въпросът дали и как периферните циркадни таймери са свързани с енергийния баланс или с регулирането на телесното тегло (2). Целта е да се предоставят по-конкретни хранителни препоръки, съобразени с индивидуалността в бъдеще, които също са съобразени с вътрешния часовник на човек.
Десинхронизацията между централния и периферния часовник, която също се наблюдава в проучването в Потсдам, предизвикана например от консумацията на храна, е международно призната като фактор за увеличаване на метаболитните нарушения, по-специално на диабета и болестното затлъстяване (3).
И обратно, повтарящата се диета в оптимален дневен ритъм може да помогне за поддържане на здравето. Например, подобно на лекарствата, подобряващият здравето ефект на микрокомпонентите в храната, като полифеноли, ненаситени мастни киселини и фибри, може да се увеличи, ако те се консумират в точното време през деня (4).
Въпреки че все още не могат да бъдат изведени системни препоръки за клинична практика, вече изглежда правдоподобно, че диетата с високо съдържание на мазнини може да изостри метаболитните раздразнения, на които, например, често срещаните полети по междуконтиненталните маршрути са изложени.