Znajdź zawartość

Wysokie stężenia fruktozy w diecie hamują zdolność wątroby do metabolizowania tłuszczu. Efekt jest specyficzny dla fruktozy; równie wysokie poziomy glukozy poprawiają bowiem spalającą tłuszcz funkcję wątroby. Innymi słowy, naukowcy wykazali, że suplementacja diety wysokotłuszczowej fruktozą i glukozą wywiera rozbieżny (dywergencyjny) wpływ na działanie wątrobowych mitochondriów i utlenianie kwasów tłuszczowych. To jedno z serii badań, jakie przeprowadzamy, rozważając rolę dużych ilości fruktozy w diecie odnośnie do insulinooporności i zespołu metabolicznego. Fruktoza sprawia, że wątroba akumuluje tłuszcz. Działa prawie jak dodatek większej ilości tłuszczu do diety. Mamy do czynienia z odwrotnością wzbogacenia diety glukozą, bo ta wspiera zdolność wątroby do spalania tłuszczu i w ten sposób przyczynia się do zdrowszego metabolizmu - opowiada C. Ronald Kahn z Joslin Diabetes Center. Najważniejszy wniosek z badań jest taki, że duża ilość fruktozy w diecie jest zła. Nie chodzi o większą kaloryczność, ale o wpływ na metabolizm wątrobowy, który sprawia, że tłuszcz jest gorzej spalany. W rezultacie suplementacja diety fruktozą sprawia, że wątroba magazynuje więcej tłuszczu, a to złe zarówno dla wątroby, jak i metabolizmu całego organizmu. Kiedy jednak zamienisz cukier w diecie z fruktozy na glukozę, to choć są one jednakowo kaloryczne, glukoza nie będzie działać w ten sposób. W rzeczywistości [...] ogólny metabolizm będzie nieco lepszy niż w przypadku czystej diety wysokotłuszczowej. W ramach ostatniego studium chcieliśmy ustalić na mechanistycznym poziomie, czemu się tak dzieje - dodaje Kahn. Podczas eksperymentów na zwierzętach zespół z Joslin Diabetes Center porównywał wpływ metaboliczny 6 diet: zwykłej paszy, paszy z wysoką zawartością fruktozy, paszy z wysoką zawartością glukozy, diety wysokotłuszczowej, diety wysokotłuszczowej z dużą zawartością fruktozy i diety wysokotłuszczowej z dużą ilością glukozy. Autorzy raportu z pisma Cell Metabolism analizowali znane markery stłuszczenia wątroby. Przyglądali się np. poziomom acylkarnityny w hepatocytach (powstaje ona, gdy wątroba spala tłuszcze). Okazało się, że poziom acylkarnityny był najwyższy u zwierząt na wysokofruktozowej diecie wysokotłuszczowej. W przypadku diety wysokotłuszczowej z dużą zawartością glukozy był zaś niższy niż przy czystej diecie wysokotłuszczowej, co sugeruje, że glukoza wspiera spalanie tłuszczu. Amerykanie analizowali też aktywność CPT1a, acylotransferazy karnitynowej 1a, która jest kluczowym enzymem odpowiedzialnym za transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów, gdzie ulegają one utlenianiu. W przypadku CPT1a im wyższy poziom, tym lepiej, bo to oznacza, że mitochondria poprawnie spełniają swoje zadanie i spalają tłuszcz. Niestety, naukowcy stwierdzili, że w przypadku diety wysokotłuszczowej suplementowanej fruktozą stężenia enzymu są niskie, a jego aktywność bardzo niska. Na końcu zespół zajął się samymi mitochondriami. Gdy są one zdrowe, mają m.in. charakterystyczny owalny kształt. "W diecie wysokotłuszczowej z fruktozą były jednak pofragmentowane i nie potrafiły tak dobrze spalać tłuszczu, jak zdrowe organelle. W diecie wysokotłuszczowej z glukozą mitochondria wyglądały bardziej prawidłowo; spalały normalnie tłuszcz". Uzyskane wyniki i monitorowane markery pokazały, że diety wysokotłuszczowa i wysokotłuszczowa z dodatkiem fruktozy uszkadzają mitochondria i sprawiają, że wątroba raczej syntetyzuje i magazynuje tłuszcz niż go spala. Ekipa Kahna przypuszcza, że opracowanie leku, który blokuje metabolizm fruktozy, mogłoby zapobiec negatywnym oddziaływaniom tego cukru i rozwojowi stłuszczeniowej choroby wątroby. « powrót do artykułu

Spożywanie dużych ilości tłuszczu jest szkodliwe dla zdrowia, jednak – jak się okazuje – w przypadku kobiet w ciąży dieta wysokotłuszczowa może chronić dziecko przed rozwojem choroby Alzheimera. W najnowszym numerze Molecular Psychiatry naukowcy z Temple University informują, że jako pierwsi wykazali, iż z mózgach potomstwa ciężarnych zwierząt karmionych dietą wysokotłuszczową zachodzą zmiany, które są charakterystyczne dla późnego pojawienia się choroby Alzheimera. Wiemy, że – w przypadku ludzi – jeśli u matki choroba Alzheimera pojawiła się po 65. roku życia to jej dzieci z większym prawdopodobieństwem zapadną na tę chorobę w podobnym wieku, mówi profesor Domenico Pratico. To zaś sugeruje wpływ czynników genetycznych. Dotychczas jednak nie znaleziono genów, które odpowiadałyby za przekazywanie przez matkę choroby Alzheimera potomstwu. Dlatego też nie można wykluczyć, że rolę odgrywają tu czynniki środowiskowe, takie jak styl życia i dieta u ciężarnej kobiety, gdy matka i dziecko są ściśle ze sobą powiązane, a postępowanie matki może znacząco wpłynąć na ryzyko rozwoju choroby na późniejszych etapach życia dziecka. Naukowców szczególnie interesuje wpływ diety, a szczególnie wpływ tłuszczów zwierzęcych i cholesterolu. Z wcześniejszych badań wiadomo bowiem, że u myszy duże spożycie tłuszczu bezpośrednio wpływa na pojawienie się w mózgu takich zmian, które mogą prowadzić do rozwoju alzheimera. Dlatego też profesor Pratico i jego zespół postanowili przyjrzeć się ciężarnym myszom i ich potomstwu. W badaniach wykorzystali zwierzęta, które tak zmodyfikowano genetycznie, by rozwijała się u nich choroba Alzheimera. Ciężarne myszy od początku ciąży do porodu karmiono dietą wysokotłuszczową. Natychmiast po urodzeniu młodych matki przestawiano na standardową dietę i utrzymywano ją przez cały okres karmienia młodych przez matkę. Później potomstwo tych matek przez całe życie otrzymywało standardową dietę. W wieku 11 miesięcy młode myszy poddano testom behawioralnym, badającym ich pamięć i zdolność do uczenia się. Ku naszemu zdumieniu okazało się, że potomstwo matek karmionych dietą wysokotłuszczową radziło sobie lepiej, niż potomstwo matek, które w czasie ciąży były na standardowej diecie, mówi Pratico. Zaobserwowane lepsze wyniki testów były powiązane z lepszą integralnością synaps. W porównaniu z grupą kontrolną, potomstwo matek karmionych dietą wysokotłuszczową miało lepiej funkcjonujące synapsy. Co więcej, u myszy, których matki w czasie ciąży jadły dużo tłuszczów, zauważono niższy poziom beta-amyloidu, który przyczynia się do zaburzeń pracy układu nerwowego i negatywnie wpływa na pamięć i zdolność do uczenia się. Gdy naukowcy zaczęli poszukiwać mechanizmów leżących u podstaw zaobserwowanych zmian, zauważyli, że u młodych, których matki były na diecie wysokotłuszczowej, mniej aktywne są geny powiązane z występowaniem choroby Alzheimera. To geny kodujące beta-sekretazę, białko tau oraz białko CDK5. Naukowcy zauważyli, że już na początku ciązy geny te były praktycznie wyłączone u młodych, gdyż dieta wysokotłuszczowa zwiększała aktywność proteiny FOXP2. Protaina ta tłumi aktywność wspomnianych genów, dzięki czemu chroni potomstwo przed utratą funkcji poznawczych i rozwojem choroby Alzheimera. Nasze badania sugerują, że choroba Alzheimera prawdopodobnie musi pojawiać się na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Dieta matki może mieć kluczowe, i wciąż niedoceniane, znaczenie dla zdrowia mózgu potomstwa, mówi Pratico. W następnym etapie badań naukowcy chcą porównać wpływ diety wysokotłuszczowej z innymi dietami, jak np. bogatą w cukry czy i białka. Chcemy też sprawdzić, czy nasze badania potwierdzą się u dzikich zwierząt, mówi Pratico. « powrót do artykułu

Otyłe samce myszy mają potomstwo z zaburzeniami metabolicznymi, ponieważ wysokotłuszczowa dieta wywołuje zmiany epigenetyczne w plemnikach. Wcześniej sądzono, że tego typu zjawiska nie mają wpływu na młode, bo przed i po zapłodnieniu dochodzi do "przepakowania" zawartości jądra komórkowego. Maria Ohlsson Teague i Michelle Lane z Uniwersytetu w Adelajdzie w Australii wykazały, że myszy, którym podawano niezdrową karmę, miały potomstwo podatne na insulinooporność. Oznacza to, że w pewnych regionach plemników zmiany epigenetyczne najwyraźniej się utrzymują. W ramach pogłębionych badań zidentyfikowano 21 miRNA (jednoniciowych cząsteczek RNA regulujących włączanie i wyłączanie genów), których ekspresja była inna w plemnikach gryzoni jedzących wysokotłuszczową i zdrową karmę. Panie posłużyły się bazą danych znanych miRNA i dzięki temu opisały możliwy wpływ zaobserwowanych zmian. Na samym początku uplasowały się rozwój embrionu i plemników oraz zaburzenia metaboliczne. Teague uważa, że duża ilość tłuszczu wokół jąder zmienia warunki i sprzyja zmianom epigenetycznym.

Dieta wysokotłuszczowa szkodzi. Ale za pośrednictwem jakich mechanizmów? Podczas eksperymentów na myszach Amerykanie wykazali, że przy braku enzymu HDAC3, który reguluje ekspresję genów istotnych dla metabolizmu tłuszczów i wytwarzania energii, dochodzi do rozwoju kardiomiopatii przerostowej ze wszystkim jej konsekwencjami. Zespół doktora Mitchella Lazara ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Pensylwanii zademonstrował, że u myszy pozbawionych HDAC3 pod wpływem wysokotłuszczowej karmy dochodzi do szybkiego przyrostu grubości mięśnia sercowego i niewydolności serca. Jeśli zostanie potwierdzone, że u ludzi występuje podobne zjawisko, w przyszłości modulowanie aktywności enzymu stanie się celem oddziaływania nowej klasy leków. Lazar i inni zauważyli, że u myszy pozbawionych HDAC3 dochodzi do osłabienia ekspresji genów kontrolujących przetwarzanie tłuszczów i produkcję energii. Gdy takie zwierzęta jedzą pokarm wysokotłuszczowy, ich serce nie jest w stanie pozyskać wystarczająco dużo energii i dlatego nie pompuje skutecznie krwi. Te same myszy tolerują normalną dietę równie dobrze jak gryzonie niezmutowane. HDAC3 jest pośrednikiem, który zabezpiecza myszy przed spustoszeniami wywołanymi dietą wysokotłuszczową – wyjaśnia Lazar, dodając, że enzymy HDAC kontrolują ekspresję genów, regulując dostępność chromatyny. Kiedy zwierzę je, zmienia się metabolizm. Pokarm nie modyfikuje jednak genomu, ale tzw. epigenom, czyli molekularne markery na chromatynie, które oddziałują na ekspresję genów przez kształtowanie stopnia upakowania. Wcześniejsze badania naukowców z University of Texas Southwestern Medical Center zademonstrowały, że jeśli HDAC3 usunie się z tkanki serca w trakcie rozwoju płodowego, u zwierząt pojawia się kardiomiopatia przerostowa, doprowadzająca zwykle do zgonów w pierwszych miesiącach życia. Wiedząc, co dzieje się w przypadku embrionów, Lazar i inni chcieli sprawdzić, co się stanie, gdy do delecji (usunięcia) genu HDAC3 dojdzie już po narodzinach. Na zwykłej karmie zmodyfikowane genetycznie gryzonie żyły tak samo długo jak zwykłe myszy, choć w ciągu życia w tkance ich serca akumulował się tłuszcz. Gdy jednak stosowano dietę wysokotłuszczową, stan zdrowia gryzoni szybko się pogarszał i w ciągu kilku miesięcy umierały z powodu kardiomiopatii przerostowej i niewydolności serca. Aby zrozumieć, czemu się tak dzieje, zespół porównał ekspresję genów u młodych mutantów i ich rodzeństwa. Wtedy właśnie zauważono, że dochodzi do spadku ekspresji genów istotnych dla metabolizowania tłuszczu. W przyszłości ekipa chce zbadać związek diety i epigenetyki na poziomie molekularnym. Trzeba też ustalić, czy u miłośników typowej zachodniej diety zachodzą takie same zjawiska jak u myszy.

Dodatek melasy pozwala ograniczyć szkodliwość wysokotłuszczowej diety. Dochodzi m.in. do spadku wagi. Na razie przeprowadzono badania na zwierzętach, ale już na przyszły rok zaplanowano testy kliniczne z udziałem ludzi. Autorem studium jest dr Richard Weisinger z La Trobe University. Na czas 12-tygodniowego eksperymentu Australijczyk podzielił myszy na 3 grupy. Kontrolnej cały czas podawano zwykłą wysokotłuszczową paszę, a u dwóch pozostałych zastosowano suplementację 2- i 4-procentowym ekstraktem melasy (do badań wybrano melasę, ponieważ zawiera dużo będących przeciwutleniaczami polifenoli). Każda grupa spożywała podobną ilość pokarmu. Okazało się, że po 3 miesiącach gryzonie z grupy karmionej 4-proc. melasą ważyły mniej, udało się też ograniczyć otłuszczenie ich ciała. Poza tym naukowcy stwierdzili we krwi niższe stężenie wytwarzanej przez komórki tkanki tłuszczowej leptyny (leptyna jest hormonem odpowiadającym za przekazywanie podwzgórzu informacji nt. stopnia odczuwanego głodu). Naukowcy zauważyli, że konsumpcja melasy prowadziła do zwiększenia liczby kalorii traconych z odchodami. Wzrastała też ekspresja genów dla kilku biomarkerów metabolicznych wątroby i adipocytów. Dodatek melasy do wysokotłuszczowej diety wydaje się zmniejszać masę ciała i otłuszczenie głównie za pośrednictwem ograniczenia absorpcji kalorii.

U otyłych osób, które hołdują obfitującej w tłuszcze diecie, może dochodzić do uszkodzenia neuronów w podwzgórzowym ośrodku kontrolującym odżywianie. Nie wiadomo, czy jest ono trwałe. Możliwość uszkodzenia mózgu wskutek nadmiernej konsumpcji produktów reprezentujących typową amerykańską dietę stanowi nowe wyjaśnienie, czemu dla większości otyłych osób tak trudne jest utrzymanie prawidłowej wagi po odchudzaniu - tłumaczy dr Joshua Thaler z University of Washington w Seattle. Chcąc określić krótko- i długoterminowe skutki wysokotłuszczowej diety, zespół Thalera prowadził eksperymenty na gryzoniach. Grupom myszy i szczurów, które liczyły od 6 do 10 osobników, przez różny czas - od 1 dnia do 8 miesięcy - podawano obfitującą w tłuszcz paszę. Później przeprowadzono badania biochemiczne, obrazowe, a także sortowanie komórek mózgu. W ciągu pierwszych 3 dni diety, która zawierała w przybliżeniu tyle samo tłuszczu, co dieta typowego Amerykanina, szczury zjadały 2-krotność zwykle przyjmowanych kalorii. W trakcie eksperymentu przytyły zarówno myszy, jak i szczury. W zarządzającym głodem i sytością podwzgórzu rozwinął się stan zapalny, poza tym doszło do aktywacji i rozrostu gleju oraz mikrogleju (glejozy). Mimo że glejoza ustąpiła w ciągu kilku dni, po miesiącu pojawiła się ponownie. Glejozę uznaje się za mózgowy odpowiednik gojenia ran. Przeważnie występuje ona w chorobach związanych z uszkodzeniem neuronów, np. udarze czy stwardnieniu rozsianym. Spekulujemy, że zaobserwowana przez nas wczesna glejoza może być reakcją ochronną, która z czasem zawodzi. Naukowcy odkryli, że dochodzi do uszkodzenia i obumarcia neuronów POMC. Zawdzięczają one nazwę proopiomelanokortynie - białku, które jest prekursorem kilku białkowych hormonów naszego organizmu, m.in. odpowiedzialnego za hamowanie łaknienia hormonu stymulującego melanocyty (α-MSH). Po 8 miesiącach u myszy z grupy wysokotłuszczowej ich liczba spadła, u zwierząt na zwykłej diecie nie zaobserwowano zaś tego typu zmian.

Długie stosowanie diety wysokotłuszczowej zmienia zarządzanie dopaminą, hormonem szczęścia, w prążkowiu – ważnej części mózgowego układu nagrody. Zespół Jacksona J. Cone'a z University of Illinois badał w czasie rzeczywistym zmiany w poziomie dopaminy u szczurów przestawionych na dietę wysokotłuszczową na okres 2 bądź 6 tygodni. Okazało się, że w porównaniu do gryzoni odżywianych w zgodzie z kanonami standardowej diety niskotłuszczowej, u zwierząt spożywających dużo tłuszczów w prążkowiu (striatum) wydzielało się mniej hormonu szczęścia, poza tym dochodziło do osłabienia wychwytu zwrotnego przez transportery dopaminy. Wcześniejsze badania zademonstrowały, że otyłości i wystawieniu na oddziaływanie wysokotłuszczowej diety towarzyszy zmniejszenie ilości transportera dopaminy. Nasze studium pokazało, że zjawiska te prowadzą do poważnych zmian w zakresie funkcjonowania dopaminy w mózgu – podsumowuje Mitchell Roitman. Odkrycie jest brzemienne w skutki, ponieważ zaburzenie sygnalizacji dopaminowej skutkuje np. depresją, ADHD, parkinsonizmem czy schizofrenią.

Choć o niekorzystnym wpływie długotrwałego stosowania diety wysokotłuszczowej mówi się od dawna, dotychczas niewielu badaczy zajmowało się konsekwencjami pojawiającymi się znacznie wcześniej. Jak się okazuje, był to spory błąd, gdyż po zmianie sposobu odżywiania wystarczy zaledwie kilka dni, by ujawniły się niekorzystne zmiany w fizjologii i zachowaniu. Zespół Andrew Murraya z Uniwersytetu Cambridge postanowił sprawdzić, w jaki sposób odżywianie szczurów pokarmami o podwyższonej zawartości tłuszczu wpłynie na ich sprawność. W tym celu zastąpiono typową pożywkę, w której 7,5% wartości energetycznej pochodzi z lipidów, karmą o identycznej kaloryczności, lecz zawdzięczającą tłuszczom aż 55% swojej wartości energetycznej. Jak się okazało, już po czterech dniach od radykalnej zmiany diety mięśnie zwierząt znacznie gorzej radziły sobie z pobieraniem tlenu. Objawiało się to obniżoną sprawnością fizyczną, a także zwiększeniem obciążenia serca, mogącym na dłuższą metę doprowadzić do jego patologicznego przerostu. Po kolejnych pięciu dniach badacze zaobserwowali znaczne pogorszenie zdolności umysłowych gryzoni. W porównaniu do zwierząt odżywiających się typową karmą potrzebowały one znacznie więcej czasu na odnalezienie wyjścia z labiryntu, a do tego popełniały po drodze znacznie więcej błędów (czyli np. częściej wchodziły po kilka razy do tego samego, nieprawidłowego korytarza). To nic innego, jak tłuszczowy kac, podsumowuje Gerald Weissmann, główny wydawca czasopisma The FASEB Journal, które opublikowało wyniki badań. Niestety, ani słowem nie wspomniano o tym, czy u badanych szczurów stwierdzono występowanie uporczywego pragnienia...

Niemal każdy wie, że dieta wysokotłuszczowa nie jest dobra dla naszego serca i naczyń krwionośnych. Nikt do tej pory nie miał jednak świadomości, że już nawet jeden posiłek ze zbyt dużą zawartością tłuszczu nie służy zdrowiu. Zwiększa bowiem wrażliwość na stres. Naukowcy z Uniwersytetu w Calgary badali reakcje na stres 30 studentów. Podzielili ich na dwie grupy. Jednej podano danie z fast foodu, drugiej zaś płatki śniadaniowe z odtłuszczonym mlekiem, batoniki z musli oraz beztłuszczowy jogurt. Wszyscy wolontariusze byli wyposzczeni (nie podjadali niczego w nocy). Obie wersje śniadania zawierały identyczną liczbę kalorii. Niskotłuszczowe uzupełniono suplementami, które miały zapewnić odpowiednie dawki sodu i potasu. Dwie godziny po posiłku studenci przeszli standardowe testy stresu fizycznego i psychologicznego, podczas których mierzono reakcje ich układu sercowo-naczyniowego. Rozwiązywali trudne zadania matematyczne, występowali publicznie, przemawiając na drażliwy emocjonalnie temat, trzymali jedną rękę zanurzoną w lodzie, na jednym z ramion mieli napompowany rękaw aparatu do pomiaru ciśnienia, co wywoływało tępy ból kończyny. Po tych wszystkich torturach badacze mierzyli tętno, ciśnienie krwi oraz opór naczyń krwionośnych. Bez względu na zadanie, odnotowaliśmy większą reaktywność wśród osób, które zjadły wysokotłuszczowy posiłek. Dotyczyło to kilku wskaźników sercowo-naczyniowych — tłumaczyła Fabijana Jakulj, studentka z Uniwersytetu w Calgary. Uznaje się, że nadmierne lub przedłużone reakcje na stres są czynnikami poprzedzającymi często rozwój nadciśnienia tętniczego (Journal of Nutrition). Według szefa zespołu naukowców, specjalizującego się w medycynie behawioralnej doktora Tavisa Campbella, studium ujawniło kolejną ścieżkę negatywnego oddziaływania niewłaściwej diety na organizm. Naprawdę szokuje, że to tylko jeden posiłek. Specjalista podkreśla, że trzeba jeszcze pogłębionych badań, by określić mechanizm leżący u podstaw opisanego zjawiska. Mówienie ludziom, aby nigdy czegoś nie jedli, nie jest dobrym sposobem promowania lepszej diety.