Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Исследователи из Института Фрэнсиса Крика и Королевского колледжа Лондона создали инструмент для прогнозирования влияния различных диет как на раковые, так и на здоровые клетки.

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Их работа может помочь разобраться в тонких метаболических изменениях, связанных с различными типами питательных веществ, и улучшить наше понимание связи между питанием и болезнями.

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Метаболизм – это совокупность процессов, которые позволяют организму использовать питательные вещества из окружающей среды для своего функционирования. Относительное количество сахаров, жиров и белков в рационе определяет, какое «топливо» доступно для клеток, а также то, как эти клетки перерабатывают питательные вещества. Раковые клетки, как и другие больные клетки, изменяют свой метаболизм для поддержания выживания и роста.

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

В рамках исследования, опубликованного в журнале iScience, исследовательская группа из Центра взаимодействия хозяина и микробиома при Королевском колледже Лондона сначала создала полную карту всех метаболических путей в организме мыши. Затем команда Крика собрала экспериментальные данные для создания модели, измерив уровни экспрессии генов в печени и опухолях печени мышей, которых кормили либо «здоровой» диетой, либо «нездоровой», богатой жирами и сахарами.

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Они обнаружили специфические изменения в метаболизме, связанные с нездоровым питанием, которые способствовали производству глицерина и сукцината как в раковых, так и в здоровых тканях. Они также заметили, что различия в метаболизме между здоровыми и раковыми клетками были наибольшими в контексте нездорового питания, что говорит о том, что опухоли способны лучше использовать нездоровое питание для выживания и роста.

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Патрисия Нунес, старший научный сотрудник лаборатории Крик, сказала: «Используя экспериментальные данные, полученные в лаборатории, модель позволяет нам начать понимать сложные метаболические изменения, происходящие в тканях под воздействием конкретных питательных веществ в рационе».

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Димитриос Анастасиу, руководитель лаборатории метаболизма рака в Крик, сказал: «Мы знаем, что неправильное питание вносит хаос в метаболизм нашего организма. Оно может вызвать ожирение и способствовать развитию заболеваний печени, которые, в свою очередь, могут привести к раку печени. Мы хотим понять, какие питательные вещества в нашем рационе и в каких сочетаниях приводят к таким пагубным последствиям».

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Затем команда смоделировала последствия изменения компонентов рациона – от здорового к нездоровому и от нездорового к здоровому – в различных комбинациях. Они заметили, что, хотя некоторые специфические для рака метаболические функции сохраняются при здоровом питании, многие из них могут быть обращены вспять, но только при ограничении как жиров, так и углеводов.

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Фредерик Класен, первый автор и аспирант совместно в Крик и Королевском колледже Лондона, сказал: «Потенциальные возможности применения этой работы далеко идущие. Теперь мы можем увидеть, какие изменения в рационе питания действительно влияют на метаболизм клеток, а какие оказывают очень незначительное влияние, поскольку клетки уже запрограммированы на получение недостающих питательных веществ из окружающей среды».

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Саид Шоаи, руководитель группы трансляционной системной биологии с факультета стоматологии, челюстно-лицевых наук Королевского колледжа Лондона, сказал: «Чтобы еще больше повысить точность предсказаний нашей модели, мы сейчас создаем более сложные модели метаболизма, которые учитывают, как различные органы обмениваются метаболитами, и как бактерии в кишечнике влияют на то, какие питательные вещества доступны тканям».

Исследователи составили карту влияния питательных веществ рациона на развитие заболеваний

Анастасиу заключает: «Наш подход может быть использован для того, чтобы помочь направлять изменения в питании, которые дополняют лечение различных заболеваний. Но наиболее эффективное использование этого понимания будет заключаться в предотвращении новых заболеваний, помогая нам выбирать продукты, которые мы едим».

Похожие темы




Интересное в разделе «Здоровое питание»

Постные блюда

Новое