Medelhavskostens hälsofördelar
Små mitokondriella proteiner kan förklara medelhavskostens hälsofördelar
En nyligen publicerad studie i tidskriften Frontiers in Nutrition tyder på att medelhavskostens hälsofördelar kan bero på små proteiner som produceras inuti våra cellers energigenererande strukturer. Forskare upptäckte att äldre personer som noggrant denna diet har högre nivåer av två mikroskopiska proteiner som skyddar mot hjärtsjukdomar och kognitiv nedgång. Dessa resultat erbjuder en ny biologisk förklaring till hur en kost rik på olivolja, fisk och baljväxter främjar ett hälsosamt åldrande på cellnivå.
För att förstå mekanismerna bakom dessa fysiologiska fördelar är det bra att titta inuti den mänskliga cellen. De flesta känner mitokondrier, som fungerar som mikroskopiska kraftverk som genererar den energi som behövs för cellerna skall överleva.
Mitokondrier innehåller sin egen unika uppsättning genetiska instruktioner som är helt separata från det huvudsakliga DNA som finns i cellkärnan.
I många år trodde genetiker att vissa små delar av detta mitokondriella DNA inte tjänade något praktiskt syfte, Under Human Genome Project förbisedde forskare till stor del funktionella molekyler. Forskare insåg så småningom att dessa genetiska koder faktiskt producerar aktiva molekyler som kallas mitokondriella mikroproteiner.
Dessa mikroproteiner är mycket mindre än vanliga cellulära proteiner men utför viktiga uppgifter för att reglera cellhälsan och reagera på stress. Två specifika mikroproteiner, kända som Humanin och SHMOOSE, har uppmärksammats för sina kraftfulla och skyddande egenskaper. Tidigare forskning kopplade Humanin till förbättrad insulinkänslighet, cellöverlevnad och försvar mot hjärt-kärlsjudkomar.
På liknande sätt verkar SHMOOSE hjälpa till att skydda hjärnceller från den typ av strukturell skada som ofta ses vid Alzheimers sjukdom. eftersom mitokondrier är djupt involverade i hur kroppen bearbetar näringsämnen, misstänkte forskare att vardagliga matvanor kan påverka produktionen av dessa skyddande mikroproteiner. Roberto Vicinanza, docent i gerontologi vid University of Southern California, ledde ett team för att undersöka denna möjlighet.
Pinchas Cohen, dekanus vid University of Southern California Leonard Davis School of Gerontology, var seniorförfattare till projektet. Vicinanza och hans kollegor ville se om personer som följde en traditionell medelhavskost hade olika nivåer av Humanin och SHMOOSE i blodet. Medelhavskosten lägger fokus på fullkorn, frukt, grönsaker, baljväxter och olivolja samtidigt som den begränsar rött kött och kraftigt bearbetade kolhydrater.
Medicinska experter rekommenderar i stor utsträckning detta kostmönster för att förebygga metaboliska störningar och upprätthålla den övergripande kardiovaskulära funktionen. Forskargruppen siktade också på att mäta markörer av oxidativ stress, en biologisk process som skadar celler och accelererar åldrande. När mitokondrier genererar energi producerar de naturligt reaktiva syremolekyler som en biprodukt, ungefär som en bilmotor producerar avgaser.
När kroppen producerar för många av dessa reaktiva molekyler, ofta drivna av ett enzym som heter Nox2, leder det till oxidativ stress. Forskarna antog att en hälsosam kost kan öka nivåerna av mikroproteiner, vilket i sin tur kan bidra till att undertrycka denna skadliga oxidativa aktivitet.
För att testa dessa idéer rekryterade forskare 49 äldre personer från en kardiovaskulär klinik i Rom, Italien. Deltagarna hade en genomsnittsålder på ungefär 78 år och var ursprungligen en del av ett större observationsprogram inriktat på rubbningar i hjärtrytm. Medicinsk personal bad patienterna att fylla i ett standardiserat kostformulär som specificerade deras generella matvanor i deras hem.
Frågeformuläret gav poäng baserat på hur ofta deltagarna konsumerade baslivsmedel som olivolja, fisk, frukt och grönsaker. baserat på deras slutresultat delade forskarna in patienterna i två distinkta grupper. En grupp uppvisade hög följsamhet till medelhavskosten, medan andra gruppen uppvisade låg till medelhög följsamhet.
Det kliniska teamet samlade sade in fastande blodprover från alla deltagare för att mäta cirkulerande nivåer av Humanin och SHMOOSE. De analyserade också blodet för två specifika kemiska markörer som indikerar förekomsten av cellulär oxidativ stress.
Laboratoriepersonalen som utvärderade proverna visste inte vilken kostgrupp varje patient tillhörde, vilket bidrog till att förhindra observationsbias under testfasen.
När forskarna jämförde resultaten från blodproven med kostresultaten noterade de ett tydlig fysiologisk mönster. De patienter som strikt följde medelhavskosten hade förhöjda koncentrationer av både Humanin och SHMOOSE i blodomloppet. Omvänt uppvisade gruppen med lägre kostföljsamhet jämförelsevis lägre nivåer av dessa mikroskopiska proteiner.
Resultaten var inte statistiskt signifikanta när man jämförde grundläggande i lipidprofiler, såsom total kolesterol och triglycerider, mellan de två grupperna. Skillnaderna i koncentration av mikroproteiner framstod dock tydligt i patientkohorten.
Forskarna analyserade sedan enskilda livsmedelskomponenter för att se vilka varor som hade den starkaste fysiologiska effekten. De fann att patienter som konsumerade minst en matsked olivolja dagligen och åt minimala mängder raffinerat vitt bröd hade de högsta nivåerna av SHMOOSE. Samtidigt uppträdde förhöjda nivåer av Humanin hos patienter som regelbundet konsumerade olivolja, fisk och några portioner baljväxter varje vecka.
"Dessa mikroproteiner kan fungera som molekylära budbärare som översätter vad vi äter till hur våra celler fungerar och åldras", sa Vicinanza. Han noterade att denna nyligen observerade biologiska väg hjälper till att förklara varför detta specifika kostmönster är så effektivt för att upprätthålla fysisk hälsa över tid.
Förutom ökningarna i mikroprotein observerade forskarna ett omvänt förhållande mellan Humanin och Nox2, enzymet som ansvarar för cellskador. Patienter med högre nivåer av cirkulerande Humanin hade lägre nivåer av Nox2-aktivitet och färre markörer för övergripande oxidativ stress. Denna inversa korrelation antyder att Humanin aktivt kan blockera enzymet från att producera skadliga syremolekyler i blodomloppet.
Cohen påpekade att dessa små proteiner framträder som viktiga regulatorer av åldrandebiologi. "De kopplar mitokondriefunktionen till sjukdomar som Alzheimers sjukdom och hjärtsjukdomar och nu potentiellt till näring", sa Cohen. Forskarna misstänker att kosten ger en dubbel fördel genom att erbjuda naturliga växtbaserade antioxidanter samtidigt som den ökar skyddande mikroproteiner.
Även om data ger ett nytt perspektiv på näring och cellhälsa, erkänner författarna några begränsningar i sitt arbete. Projektet förlitade sig på en observationsdesign, vilket innebär att det inte definitivt kan bevisa att kosten direkt orsakade förändringarna nivåerna i mitokondrierna. Det relativt lilla antalet deltagare och deras specifika åldersintervall innebär också att resultaten kanske inte automatiskt gäller för en yngre, bredare population.
Dessutom gav kostformulären en förenklad ögonblicksbild av matvanor snarare än en omfattande logg över dagligt matintag. Forskarna spårade inte andra livsstilsfaktorer som daglig fysisk aktivitet, vilket också kan påverka mitokondriefunktionen och den allmänna metaboliska hälsan. Deltagarna hade också måttliga underliggande hälsotillstånd, vilket kan påverkat hur deras kroppar naturligt producerade dessa proteiner.
Framtida forskning kommer behöva involvera kontrollerade kostinterventioner för att bekräfta dessa inledande observationer. i dessa kommande projekt kommer forskare aktivt ändra deltagarnas kost under en viss period och mäta de resulterande fluktuationerna i nivåerna av mikroproteiner. Om kliniska prövningar replikerar de nuvarande resultaten kan läkare så småningom använda Humanin och SHMOOSE som enkla blodmarkörer för att spåra hur väl en patient följer näringsråd.
I slutändan hoppas forskarna kunna översätta dessa biokemiska upptäckter till personliga kostplaner som bromsar åldrandeprocessen. Genom att förstå exakt hur specifika livsmedel interagerar med cellulära mitokondrier kan läkare en dag förskriva skräddarsydda dieter för att maximera cellskyddet. Fram till dess erbjuder forskningen ytterligare en biologisk anledning att prioritera fullkorn, olivolja och baljväxter vid middagsbordet.
Kommentarer
Skicka en kommentar