Откритието предполага, че подобрената съдова функция може да допринесе за известните ползи от диетичното ограничение

диетата

За незабавно освобождаване: четвъртък, 22 март 2018 г.

Бостън, Масачузетс - Поставянето на мишки на диета, съдържаща ниски количества от основната аминокиселина метионин, е задействало образуването на нови кръвоносни съдове в скелетните мускули, според ново проучване от Harvard T.H. Училище за обществено здраве Чан. Констатацията добавя прозрение към предишни изследвания, показващи, че диетата с ограничен метионин удължава продължителността на живота и здравето, което предполага, че подобрената съдова функция може да допринесе за тези ползи.

„Ползите от ограничаването на метионин при гризачи са очарователни, защото приличат на тези при ограничаване на калориите, но без принудително ограничаване на приема на храна“, каза старши автор Джеймс Мичъл, доцент по генетика и сложни заболявания.

Изследването се появява онлайн на 22 март 2018 г. в Cell.

Предишна работа на Мичъл и колегите му показва, че диетата с ограничен метионин увеличава производството на газ, сероводород. Тази миризлива молекула придава на гнилите яйца характерния им мирис, но също така се произвежда в нашите клетки, където функционира по безброй полезни начини. Едно от тях е да насърчава растежа на нови кръвоносни съдове от ендотелните клетки - процес, известен като ангиогенеза. Така че изследователите решиха да проверят дали има пряка връзка между диетата с ограничен метионин и ангиогенезата.

Те хранеха мишки със синтетична диета, съдържаща ограничен метионин и без единствената друга съдържаща сяра аминокиселина, цистеин. Тези две аминокиселини се намират в големи количества в богати на протеини храни като месо, млечни продукти, ядки и соя. След два месеца мишките с ограничена диета са увеличили броя на малките кръвоносни съдове или капиляри в скелетните мускули в сравнение с мишките, хранени с контролна диета.

Липсата на кислород или хипоксията е най-добре характеризираната причина за ангиогенезата. Хипоксията се появява в тъканите, когато съдът е запушен, или при остри физически упражнения, когато доставката на кислород е ограничена. Обаче, ограничението на метионин предизвиква ангиогенеза въпреки нормалното доставяне на кислород, което предполага участие на път, чувствителен на аминокиселинна лишаване, а не на хипоксия. Авторите идентифицират изискване за аминокиселинно-чувствителната киназа GCN2 и транскрипционния фактор ATF4 в ангиогенезата, предизвикана от рестрикция на метионин.

Тези открития могат да предоставят важни нови цели за модулиране на ангиогенезата в бъдеще. В зависимост от клиничния контекст, това може да включва насърчаване на ангиогенезата, например в контекста на стареене или съдови заболявания, при които се изисква подобрен приток на кръв към исхемичните тъкани, или инхибиране на ангиогенезата, когато блокирането на образуването на нови кръвоносни съдове може да предотврати растежа на тумора.

В придружаваща статия от групата на Дейвид Синклер в Медицинското училище в Харвард, публикувана в същия брой на Cell, авторите установяват, че лечението с NMN - малкомолекулен активатор на свързания с дълголетието протеин SIRT1 - самостоятелно или в комбинация със сероводород (в формата на NaHS), повишена съдова плътност в скелетните мускули на възрастни мишки и повишена способност за упражняване на застаряващите животни.

„Вярваме, че нашите открития помагат да се постави началото на терапии за редица заболявания, които произтичат от смъртта на кръвоносните съдове“, каза Синклер, професор по генетика в Харвардското медицинско училище и съдиректор на Центъра за биология на стареенето на Пол Ф. Глен там.

Взети заедно, тези проучвания посочват нови диетични и фармакологични подходи за подобряване на съдовото здраве при гризачи чрез насърчаване на образуването на кръвоносни съдове в скелетните мускули. Ще бъдат необходими бъдещи проучвания, за да се провери дали такива подходи могат да бъдат преведени на хората.

Други автори от Харвард Чан включват Албан Лонгшамп, Алесандро Ардуини, Майкъл Макартур, Дж. Умберто Тревино-Виляреал, Кристофър Хайн, Иссам Бен-Сахра, Нелсън Кнудсен, Лиър Брейс, Джъстин Рейнолдс, Педро Меджия, Чи-Хао Ли и Брендън Манинг Longchamp, Arduini и Teodelinda Mirabella от университета в Бостън споделят съавторство.

Тази работа беше подкрепена от безвъзмездни средства от Швейцарската национална научна фондация (P1LAP3_158895) на A.L .; Националната научна фондация (NSF-DGE1144152) към L.E.B .; канадските институти по здравни науки към R.W .; NIH (EB00262) до C.S.C .; Американската сърдечна асоциация (12GRNT9510001 и 12GRNT1207025), Фонда за хирургическа намеса Lea Carpenter du Pont Q1 и семейната фондация Carl and Ruth Shapiro към C.K.O .; и NIH (AG036712 и DK090629) и групата Charoen Pokphand към J.R.M.

„Ограничението на аминокиселини предизвиква ангиогенеза чрез регулиране на GCN2/ATF4 на производството на VEGF и H2S“, Албан Лоншамп, Теоделинда Мирабела, Алесандро Ардуини, Майкъл Р. Макартур, Абхируп Дас, Дж. Умберто Тревино-Виляреал, Кристофър Хайн, Исам Бен-Сайн Нелсън Х. Кнудсен, Лир Е. Брейс, Джъстин Рейнолдс, Педро Меджия, Минг Тао, Гаурав Шарма, Руй Уанг, Жан-Марк Корпато, Жак-Антоан Хефлигер, Кио Хан Ан, Чи-Хао Лий, Брендън Д. Манинг, Дейвид A. Sinclair, Christopher S. Chen, C. Keith Ozaki и James R. Mitchell, Cell, онлайн 22 март 2018 г., doi: 10.1016/j.cell.2018.03.001

Посетете уебсайта на Harvard Chan School за последните новини, съобщения за пресата и мултимедийни предложения.