Исследователи Медицинской школы Питтсбургского университета обнаружили молекулярный механизм, с помощью которого избыток белка в рационе может повышать риск развития атеросклероза. Результаты были опубликованы в журнале Nature Metabolism сегодня.
Исследование, объединившее небольшие испытания на людях с экспериментами на мышах и клетках в чашке Петри, показало, что потребление более 22% пищевых калорий из белка может привести к повышенной активации иммунных клеток, которые играют роль в образовании атеросклеротических бляшек, повышая риск заболевания. Более того, ученые показали, что одна аминокислота – лейцин — по-видимому, играет непропорционально большую роль в развитии патологических процессов, связанных с атеросклерозом или ригидностью артерий.
Наше исследование показывает, что увеличение потребления белка в погоне за улучшением обмена веществ не является панацеей. Вы можете нанести реальный вред своим артериям. Мы надеемся, что это исследование положит начало обсуждению способов точной модификации рациона питания, которые могут повлиять на функции организма на молекулярном уровне и снизить риск развития заболеваний «.
Бабак Разани, доктор медицинских наук, старший автор и соавтор, профессор кардиологии в Pitt
Согласно исследованию рациона питания среднестатистического американца за последнее десятилетие, американцы в целом потребляют много белка, в основном из животных источников. Кроме того, почти четверть населения получает более 22% всех ежедневных калорий только из белка.
Эта тенденция, вероятно, обусловлена популярной идеей о том, что диетический белок необходим для здорового образа жизни, говорит Разани. Но исследования his и других групп показали, что чрезмерная зависимость от белка может быть не такой уж полезной для здоровья в долгосрочной перспективе.
После их исследования 2020 года, в котором лаборатория Разани впервые показала, что избыток белка в рационе увеличивает риск развития атеросклероза у мышей, его следующее исследование в сотрудничестве с Беттиной Миттендорфер, доктором философии, экспертом по метаболизму из Университета Миссури, Колумбия, углубилось в потенциальный механизм и его значение для организма человека.
Чтобы найти ответ, лаборатория Разани, возглавляемая первыми авторами Сянъю Чжан, доктором философии, и Дивьей Капур, доктором медицины, объединилась с группой Миттендорфера, чтобы объединить их опыт в клеточной биологии и метаболизме и провести серию экспериментов на различных моделях – от клеток до мышей и людей.
«В наших механических исследованиях мы показали, что аминокислоты, которые на самом деле являются строительными блоками белка, могут запускать заболевание через специфические сигнальные механизмы, а затем также изменять метаболизм этих клеток», — сказал Миттендорфер. «Например, небольшие иммунные клетки в сосудистой сети, называемые макрофагами, могут спровоцировать развитие атеросклероза«.
Основываясь на первоначальных экспериментах на здоровых людях для определения сроков активации иммунных клеток после приема пищи, обогащенной белком, исследователи смоделировали аналогичные условия у мышей и в макрофагах человека, иммунных клетках, которые, как показано, особенно чувствительны к аминокислотам, полученным из белка.
Их работа показала, что потребление более 22% ежедневных калорий с пищей за счет белков может негативно повлиять на макрофаги, которые отвечают за выведение клеточного мусора, что приводит к накоплению «кладбища» этих клеток внутри стенок сосудов и со временем к усугублению атеросклеротических бляшек. Интересно, что анализ циркулирующих аминокислот показал, что лейцин – аминокислота, обогащенная продуктами животного происхождения, такими как говядина, яйца и молоко, – в первую очередь ответственен за аномальную активацию макрофагов и риск развития атеросклероза, что указывает на потенциальный путь для дальнейших исследований по персонализированной модификации рациона, или «точному питанию».
Разани с осторожностью отмечает, что остаются нерешенными многие вопросы, в основном: что происходит, когда человек потребляет от 15% ежедневных калорий из белка, как рекомендовано Министерством сельского хозяйства США, до 22% ежедневных калорий из белка, и есть ли «преимущество» для максимального использования преимуществ белка, таких как увеличение мышечной массы, при этом избегая запуска молекулярного каскада разрушительных событий, ведущих к сердечно-сосудистым заболеваниям.
Полученные результаты особенно актуальны в условиях больниц, где диетологи часто рекомендуют наиболее больным пациентам продукты, богатые белком, для сохранения мышечной массы и силы.
«Возможно, слепо увеличивать белковую нагрузку неправильно», — сказал Разани. «Вместо этого важно взглянуть на диету в целом и предложить сбалансированное питание, которое не приведет к непреднамеренному обострению сердечно-сосудистых заболеваний, особенно у людей, подверженных риску сердечных заболеваний и сосудистых нарушений».
Разани также отмечает, что эти результаты предполагают, что различия в уровнях лейцина между диетами, обогащенными растительным и животным белком, могут объяснять различия в их влиянии на сердечно-сосудистую систему и метаболическое здоровье. «Потенциал такого рода механистических исследований для обоснования будущих рекомендаций по питанию весьма интересен», — сказал он.
