4 Minutės
Vienas aminorūgštis ir kalorijų ribojimo mįslė
Kalorijų suvartojimo ribojimas yra patikimas būdas numesti svorio, tačiau tikslūs biologiniai signalai, skatinantys riebalus deginti kalorijas, vis dar nėra pilnai išaiškinti. Jungtinių Valstijų pagrindu veikianti daugiatautė mokslininkų komanda identifikavo cisteiną — sieros turinčią aminorūgštį, gausią daugelyje baltymingų maisto produktų — kaip šio proceso svarbų reguliatorių. Jų darbas, publikuotas Nature Metabolism, rodo, kad cisteino kiekio sumažinimas gali paversti energiją kaupiantį baltąjį riebalinį audinį į energiją sklaidantį rudąjį riebalinį audinį, praktiškai įjungiant organizme šilumą generuojantį ir kalorijas deginantį programą.
Eksperimento planas ir pagrindiniai rezultatai
Norėdami patikrinti priežastinį ryšį, tyrėjai naudojo pelių modelį, genetiškai negalinčias sintetinti cisteino, ir kontroliavo dietinį cisteino kiekį. Kai dieta nebuvo papildyta cisteinu, tos pelės neteko išskirtinių 25–30% kūno masės per vieną savaitę, palyginti su kontrolinėmis pelėmis, kurios galėjo gaminti arba gauti cisteiną su maistu. Cisteino sugrąžinimas atkūrė svorį ir metabolinę pusiausvyrą, kas rodo, kad svorio kritimas buvo tiesiogiai susijęs su cisteino prieinamumu, o ne su negrįžtama žala.
Pelės su sumažintu cisteino lygiu labai greitai prarado daug svorio. (Lee et al., Nat. Metab., 2025)
Siekiant patikrinti reikšmę žmonėms, tyrėjai peranalizavo audinių mėginius ir metabolinius duomenis iš 238 dalyvių ankstesniame kalorijų ribojimo tyrime. Riebalinio audinio mėginiai iš žmonių, laikusiųsi kalorijų apribojimo, turėjo mažesnį cisteino kiekį, kas paremė hipotezę, jog sumažėjęs dietinis energijos kiekis taip pat mažina cisteiną ir skatina riebalų rudėjimą žmonėms.
Mechanizmai ir metaboliniai kompromisai
Baltųjų riebalų pavertimas ruduoju
Baltasis riebalinis audinys (WAT) kaupia energiją kaip riebalus; rudasis riebalinis audinys (BAT) turi daug mitochondrijų ir specializuotų baltymų, kurie energiją išsklaido kaip šilumą — procesą, vadinamą termogeneze. Naujas tyrimas parodo, kad cisteino išeikvojimas aktyvuoja genų programas ir mitochondrijų pokyčius WAT, primenančius BAT, taip padidindamas viso organizmo energijos sąnaudas.
Redokso biologija ir saugumo rūpesčiai
Cisteinas nėra tik baltymų sintezės substratas; jis yra kertinis ląstelių redokso pusiausvyros komponentas (per glutationą ir susijusias grandines). Tyrimo autoriai ir nepriklausomi ekspertai įspėja, kad be saiko blokuoti cisteiną gali sutrikdyti oksidacinę pusiausvyrą ir sukelti rimtą sisteminę žalą. Pelėse ekstremalus cisteino ribojimas sukėlė pavojingai greitą svorio praradimą, nors efektas buvo atstatomas grąžinus cisteiną.
„Šie rezultatai rodo galimas ateities svorio valdymo strategijas, kurios nebūtinai remtųsi vien tik kalorijų mažinimu,“ sakė Krisztian Stadler iš Pennington Biomedical Research Center. Eric Ravussin pridūrė, kad atvirkštinis vertimas iš žmogaus kalorijų ribojimo tyrimo atskleidė naują žaidėją energijos apykaitoje.
Terapijų ir mitybos pasekmės
Tikslingas aminorūgščių apykaitos taikymas yra perspektyvus, bet subtilus kelias. Galimos taikymo sritys apima precizinę mitybą, koreguojančią cisteino vartojimą, arba mažas molekules, laikinai modifikuojančias cisteino metabolizmą riebaliniame audinyje, kad padidintų termogenezę. Bet kuri terapinė strategija turi atidžiai sverti naudą prieš riziką redokso homeostazei ir kitiems cisteinui priklausomiems procesams.
Susijusios technologijos, kurios galėtų pagreitinti vertimą į kliniką, apima tikslinį metabolinių moduliatorių pristatymą į riebalinį audinį, metabolomiką cisteino srautams pacientams stebėti ir genų terapijos vektorius, skirtus kontroliuoti vietinę fermentų veiklą riebalų sankaupose.
Eksperto įžvalga
Dr. Maya Chen, metabolinė fiziologė (fiktyvus) komentavo: „Šis tyrimas elegantiškai sieja konkretų maistinio signalo pokytį su stipriu metaboliniu rezultatu. Jis peržiūri kalorijų ribojimą kaip dalinį maistinių signalų pakeitimą — ne tik energijos deficito pasekmę. Tačiau perkėlimas į žmones reikalauja tikslių priemonių, kurios švelniai paveiktų cisteino takus riebaliniame audinyje, nepažeidžiant sisteminių antioksidacinių mechanizmų.“
Išvada
Atrasta, kad cisteino sumažinimas gali perjungti baltąjį riebalą į rudajam panašų, kalorijas deginantį audinį, atskleidžia iki šiol nematytą metabolinį jungiklį, kuris padeda paaiškinti, kaip kalorijų ribojimas mažina kūno masę. Nors šie rezultatai atveria naujus kelius svorio valdymo strategijoms ir metabolinėms terapijoms, jie taip pat pabrėžia reikšmingus saugumo iššūkius: cisteinas yra kertinis redokso biologijos ir bendros metabolinės sveikatos komponentas. Ateities tyrimai turės apibrėžti saugius, audiniui specifinius būdus, kaip panaudoti šį jungiklį klinikinei naudai. Visas tyrimas prieinamas Nature Metabolism.
Šaltinis: sciencealert
Komentarai