Антиоксиданты борются с проблемами женской репродуктивной функции, вызванными диетой с высоким содержанием жиров, исследование показывает

Обзор: Диета с высоким содержанием жиров - негативное влияние на женскую фертильность: от механизмов до защитных действий антиоксидантных матриц. Фото предоставлено DIVA.photo / Shutterstock

Предыстория

Высококалорийные диеты, в том числе диеты, богатые насыщенными и трансжирами, могут негативно влиять на женскую репродуктивную систему, вызывая выработку активных форм кислорода (АФК) и впоследствии вызывая окислительный стресс. Это может привести к нерегулярной овуляции и преждевременному отказу яичников.

Выработка АФК, вызванная диетой, может повлиять на приток крови к репродуктивным органам и нарушить функционирование гипоталамо-гипофизарно-яичниковой системы. В совокупности эти процессы могут вызывать гормональный дисбаланс репродуктивной системы, индуцировать резистентность к инсулину и гиперлептинемию, способствовать хроническому воспалению низкой степени тяжести, влиять на качество яйцеклеток и ухудшать имплантацию эмбриона в матку и поддержание беременности.

Биологические компоненты, которые могут положительно влиять на женскую репродуктивную систему, включают карбоциклический сахар, фитонутриенты, сероорганические соединения, гормоны, нейропептиды, органические кислоты и витамины. Эти матрицы в основном содержат различные антиоксиданты, которые помогают смягчить вызванное АФК окислительное повреждение организма.

В этом систематическом обзоре авторы оценили эффективность биологических матриц в предотвращении осложнений со стороны яичников, вызванных окислительным стрессом, вызванным диетой с высоким содержанием жиров. Они проанализировали 121 исследование, опубликованное в рецензируемых англоязычных журналах.

Антиоксиданты, полученные из биологических матриц, и их влияние на окислительный стресс, вызванный диетой с высоким содержанием жиров

Фолликулогенез относится к созреванию первичных половых клеток в яйцеклетки внутри фолликулов, что является жизненно важным процессом для оптимального функционирования женской репродуктивной системы.

Диета с высоким содержанием жиров может вызвать окислительное повреждение яичников, специфически воздействуя на развитие фолликулов, их выживание и выработку гормонов, необходимых для регуляции фолликулогенеза. Эти факторы впоследствии могут повлиять на качество яйцеклеток и поставить под угрозу развитие эмбриона.

На моделях окислительного стресса, вызванного питанием с высоким содержанием жиров, у грызунов было обнаружено, что диета, содержащая комбинацию двух фитонутриентов, ячменя и фиников, сохраняет фолликулы яичников, увеличивает их развитие и пролиферацию, восстанавливает строму яичников и повышает уровень эндогенных ферментативных антиоксидантов.

Эти положительные результаты можно объяснить повышенной активностью флавоноидов и фенольно-антиоксидантными свойствами, обнаруженными в бамии, феруловой кислоте, кемпфероле, мальвидине, кофеилхиновой кислоте и производных кверцетина.

На мышиных моделях окислительного стресса, вызванного диетой с высоким содержанием жиров, было обнаружено, что тимохинонсодержащая диета активирует путь AMPK / PGC1a / SIRT1, повышая антиоксидантный статус, уменьшая воспаление и улучшая функции митохондрий. Эти изменения связаны с увеличением количества фолликулов на ранней стадии и улучшением качества яйцеклеток.

Было обнаружено, что диета, содержащая нейропептид фениксин, снижает массу яичников, уменьшает жировые отложения вокруг яичников, модулирует положительную активность рецепторов лютеинизирующего гормона (ЛГ) у грызунов и уменьшает апоптоз и воспаление в яичниках у грызунов, получавших диету с высоким содержанием жиров.

У крыс с ожирением было обнаружено, что мультиоксидантная добавка, включающая сероорганические соединения, фитонутриенты, витамин Е и коэнзим Q10, уменьшает воспаление яичников и атрезию фолликулов и смягчает бесплодие, вызванное ожирением.

У крыс, получавших диету с высоким содержанием жиров, было обнаружено, что диета, содержащая яблочный уксус и фениксин, устраняет гормональный дисбаланс, усиливает фолликулогенез и улучшает антиоксидантную реакцию в яичниках.

Было обнаружено, что диета, содержащая феруловую кислоту, кемпферол, мальвидин, кофеилхиновую кислоту и производные кверцетина, увеличивает количество как ферментативных, так и неферментативных антиоксидантов у крыс, получавших диету с высоким содержанием жиров, что приводит к защите яйцеклеток от повреждения ДНК.

Аналогичным образом, было обнаружено, что добавки MitoQ10 снижают окислительный стресс, вызванный употреблением в пищу продуктов с высоким содержанием жиров, и улучшают функции митохондрий, смягчая повреждение ДНК и сохраняя качество яйцеклеток.

Было обнаружено, что сероорганические соединения уменьшают бесплодие, вызванное ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров. Было обнаружено, что диетические вмешательства, содержащие феруловую кислоту, кемпферол, мальвидин, кофеилхиновую кислоту и производные кверцетина, а также комбинированное применение миоинозитола и α-липоевой кислоты, защищают от нарушения овариального цикла и уменьшают дегенеративные изменения яичников, вызванные окислительным стрессом, вызванным употреблением в пищу продуктов с высоким содержанием жиров.

В целом, существующая литература указывает на то, что биологические матрицы в качестве антиоксидантов могут эффективно уменьшать количество атретических фолликулов, воспаление яичников и апоптоз яичников. Об этом свидетельствуют снижение массы яичников, уменьшение околовариальных жировых отложений и модулированная положительная активность рецепторов ЛГ.

Biological matrices-derived antioxidants as dietary components: their influence on ovarian health and modulation of the complex interplay between high-fat diet-induced oxidative stress and reproductive function. Adipose tissue derived from a high-fat diet regimen can precipitate the production of reactive oxygen species (ROS) and subsequent oxidative stress through multifaceted pathways. Notably, the activation of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase prompts ROS generation, fostering the upregulation of adipocytokines and cytokines, thus inciting inflammation and facilitating macrophage infiltration into adipose tissue. Furthermore, the heightened levels of ROS induce dysfunction within mitochondrial complex II, disrupting the electron transport chain and exacerbating ROS production. This intricate interplay underscores the pivotal role of oxidative stress in the pathophysiology of adipose tissue dysfunction amidst high-fat dietary habits. Connecting this phenomenon to fatty acid metabolism elucidates a complementary narrative, where electron transfer along the electron transport chain generates ROS as byproducts. Specifically, fatty acid metabolism within mitochondria serves as a prime site for ROS generation, with various complexes along the electron transport chain serving as key contributors. Consequently, the accrual of ROS can overwhelm endogenous antioxidant defenses, precipitating oxidative stress and consequent cellular damage. Such insights underscore the significance of biological matrices endowed with antioxidant properties, as they offer promising avenues for ameliorating the adverse effects of oxidative stress on physiological processes, including reproductive health. SOD, superoxide dismutase; GPx, glutathione peroxidase; GSSG, glutathione oxidase; GSH, glutathione reductase; ROS, reactive oxygen species; O2-•, superoxide; H2O2, hydrogen peroxide; OH•, Hydroxyl. Image created with Biorender.com.

Антиоксиданты, полученные из биологических матриц, как компоненты рациона питания: их влияние на здоровье яичников и модулирование сложного взаимодействия между окислительным стрессом, вызванным диетой с высоким содержанием жиров, и репродуктивной функцией. Жировая ткань, полученная в результате диеты с высоким содержанием жиров, может ускорять выработку активных форм кислорода (АФК) и последующий окислительный стресс многогранными путями. Примечательно, что активация никотинамидадениндинуклеотидфосфатазы (NADPH) стимулирует выработку АФК, способствуя усилению регуляции адипоцитокинов и цитокинов, тем самым провоцируя воспаление и способствуя инфильтрации макрофагов в жировую ткань. Кроме того, повышенный уровень АФК вызывает дисфункцию в митохондриальном комплексе II, нарушая цепь переноса электронов и усиливая выработку АФК. Это сложное взаимодействие подчеркивает ключевую роль окислительного стресса в патофизиологии дисфункции жировой ткани на фоне диетических привычек с высоким содержанием жиров. Связь этого явления с метаболизмом жирных кислот проясняет дополнительную картину, при которой перенос электронов по электронно-транспортной цепи приводит к образованию АФК в качестве побочных продуктов. В частности, метаболизм жирных кислот в митохондриях служит основным местом генерации АФК, а различные комплексы вдоль цепи переноса электронов играют ключевую роль. Следовательно, накопление АФК может подавлять эндогенную антиоксидантную защиту, провоцируя окислительный стресс и последующее повреждение клеток. Такие выводы подчеркивают важность биологических матриц, наделенных антиоксидантными свойствами, поскольку они предлагают многообещающие пути смягчения неблагоприятного воздействия окислительного стресса на физиологические процессы, включая репродуктивное здоровье. СОД, супероксиддисмутаза; GPx, глутатионпероксидаза; GSSG, глутатионоксидаза; GSH, глутатионредуктаза; АФК, активные формы кислорода; O2— •, супероксид; H2O2, перекись водорода; OH •, гидроксил.

Клиническая значимость биологических матриц в качестве антиоксидантов

Вспомогательные репродуктивные технологии считаются традиционным методом лечения бесплодия. Однако это лечение не может эффективно воздействовать на основные причины бесплодия, связанные с диетой с высоким содержанием жиров. Биологические матрицы в качестве антиоксидантов показали многообещающие результаты в лечении этих проблем.

Было обнаружено, что жирные кислоты омега-3 и витамин В12 уменьшают симптомы эндометриоза, связанного с гормонами хронического воспалительного заболевания, поражающего женщин детородного возраста.

Результаты рандомизированного контролируемого клинического исследования подчеркивают эффективность витаминов Е и С в снижении тазовой боли и маркеров воспаления в перитонеальной жидкости.

Было обнаружено, что биологические матрицы, включающие витамин А, витамин В1, витамин В6, витамин В12, витамин С, витамин D3, витамин Е, никотинамид и фолиевую кислоту, улучшают частоту наступления беременности у женщин с синдромом поликистозных яичников (СПКЯ).

Было обнаружено, что лечение ресвератролом пациенток с СПКЯ улучшает качество яйцеклеток и эмбрионов. Аналогичным образом, было обнаружено, что лечение витаминами D и E увеличивает частоту имплантации и общий успех беременности соответственно.