שבוע של מיץ סמאי עורר מאות גנים מטבוליים נוספים לאחר הארוחות, והציע קישורים אפשריים לשיפור בקרת הגלוקוז וחמצון שומן אצל אנשים עם עודף משקל.
מחקר: התערבות מיץ סמאי של שבוע מקדם גמישות מטבולית בתמליל של מבוגרים עם משקל עודף במהלך אתגר ארוחות. קרדיט תמונה: Alex Prokopenko/Shutterstock.com
במחקר שפורסם לאחרונה בפורסם חומרים מזיניםהחוקרים בדקו כיצד מיץ Elderberry (EBJ) משנה את התגובה לתמלול להאכלה וצום.
הגמישות המטבולית מוגדרת כמעבר ביעילות בין מקורות דלק בתגובה לשינוי דרישות אנרגיה וזמינות חומרים מזינים. זהו קובע מפתח לבריאות המטבולית. גמישות מטבולית מאפשרת לאנשים בריאים להשתמש בגלוקוז במצב הפד ולעבור לחמצון חומצות שומן במהלך הצום. אובדן הגמישות המטבולית מניע מספר הפרעות מטבוליות.
אנתוציאנינים נלמדים יותר ויותר על תפקידם בגמישות מטבולית. אלדרנים שחורים אמריקאים הם בעלי הרמות הגבוהות ביותר של האנתוציאנינים ודווחו כי הם משפרים את הבריאות המטבולית. המחברים הראו בעבר כי צריכת EBJ שיפרה מספר מדדים של גמישות מטבולית אצל מבוגרים עם משקל עודף, אם כי המנגנונים המולקולריים הבסיסיים לא היו ידועים.
על המחקר
המחקר הנוכחי בדק כיצד EBJ משנה את התגובה התמלולית להאכלה וצום. מבוגרים שמנים ומשקל עודף השלימו ניסוי קרוסאובר אקראי, מבוקר פלסבו, שהשווה את צריכת ה- EBJ היומית לפלסבו. כל זרוע מחקר נמשכה שבעה ימים, כולל ארבעה ימים של תזונה מבוקרת לחלוטין ותקופת שטיפה של שלושה שבועות בין נשק.
ביום שמונה של כל זרוע, ניתנה בדיקת סובלנות לארוחה, שכללה ארוחת בוקר גבוהה בפחמימות בתוספת EBJ או פלצבו. התגובות הטרנסקריפטומיות הוערכו באמצעות רצף RNA של תאים מונונוקלעריים בדם היקפיים מעשרה משתתפים. דגימות צום ואחרי הלידה שימשו לרצף RNA. יתר על כן, הצוות ביצע ניתוח ביטוי גנים דיפרנציאלי.
שינויים בביטוי גנים הרלוונטיים לוויסות מטבולי זוהו באמצעות אסטרטגיית סינון מונעת מסלול המבוססת על אנציקלופדיה מוגדרת על ידי ספרות וקיוטו של גנים וגנום (KEGG). ניתוח העשרה של גנים אונטולוגיה (GO) בוצע כדי לזהות תגובות סלולריות מתואמות. מסלולים הרלוונטיים לגמישות מטבולית ששונו על ידי EBJ או פלצבו זוהו באמצעות ניתוח העשרה של הגנים (GSEA).
ממצאים
הצוות זיהה 1,512 גנים שהביעו באופן דיפרנציאלי (DEGS) בקבוצת EBJ ו -350 מעלות בקבוצת הפלצבו במהלך המעבר ממדינות צום למדינות FED. השוואות בין פלצבו ל- EBJ זיהו שני DEGs במדינת הפד אך אף אחת מהן לא הייתה במצב צום. מיפוי DEGs למסלולי הגדרת ספרות ו- KEGG זיהו 234 ו- 59 גנים מטבוליים בקבוצות ה- EBJ והפלסבו, בהתאמה.
שתי הקבוצות העשירו משמעותית מסלולים שונים, אם כי קבוצת EBJ הראתה ייצוג גבוה יותר ברמת הגנים. שלושה מבין חמשת הגנים המוסדרים באופן משמעותי בשתי הקבוצות חולקו: קולטן A4 דמוי אימונוגלובולין לויקוציטים (LILRA4), פירובט דהידרוגנז קינאז 4 (PDK4), ופרייליפין 2 (PLIN2); כל אחד הציג ויסות חזק יותר (למטה) בקבוצת EBJ.
בנוסף, דגימות שהוזנו ב- EBJ הראו ויסות ייחודי של משפחת המוביל המוביל 2 חבר 3 (SLC2A3) ו- Coactivator PPARG 1 בטא (PPARGC1B). מונחי תהליכים ביולוגיים מרובים הראו העשרה משמעותית בקרב גנים מווסתים בקבוצת EBJ; אלה כללו תגובה סלולרית לתרכובות חנקן, ויסות היעד של איתות Rapamycin (TOR), איתות קולטן אינסולין, תגובה לגורמי צמיחה ותגובה תאית לגירוי אינסולין.
מסלולי מסלולי חיסון, כולל קולטן זיהוי דפוסים ומסלולי איתות המפעילים לתגובה חיסונית מולדת, הראו גם ויסות משמעותי בקבוצת EBJ. תהליכים מווסתים למטה כללו הרכבה מורכבת של חלבון RNA, ארגון מורכב חלבון RNA, וביוגנזה מורכבת של ריבונוקלאופרוטאין. בקטגוריית הרכיבים הסלולריים, הסינפסה החיסונית הועשרה משמעותית בקרב גנים מווסתים בקבוצת EBJ.
גנים הקשורים לריבוזומים מרובים הועשרו באופן משמעותי בקרב גנים מווסתים למטה בקבוצת EBJ, לצד ביטוי מופחת של זרחן חמצוני וגנים מחזור TCA, אותם מפרשים המחברים כחלק מתגובות הסתגלות לאכלה. בקטגוריית התפקוד המולקולרי, פעילויות שונות הקשורות לקינאז הועשרו באופן משמעותי בקרב גנים מווסתים בקבוצת EBJ; אלה כללו פעילות חלבון קינאז, פעילות חלבון סרין/טרונין קינאז, פעילות היסטון קינאז, פעילות שינוי היסטון, וקשירת גואנוזין 5'-דיפוספט (תוצר).
מרכיב הריבוזום המבני הועשר בקרב גנים מווסתים בקבוצת EBJ. בקבוצת הפלצבו היו שינויים משמעותיים במונחי התהליך הביולוגי בתגובה להאכלה. הוויסות השלילי של מסלול ההפרשה המוסדר והוויסות השלילי של אקסוציטוזיס היו התהליכים הביולוגיים המווסתים. קשירת התוצר הועשרה משמעותית בקרב גנים מווסתים בקטגוריית התפקוד המולקולרי.
בקבוצת הפלצבו לא היו שינויים משמעותיים בקטגוריית הרכיבים הסלולריים. GSEA הראה כי 27 מסלולים היו קשורים באופן משמעותי לגמישות מטבולית בקבוצת EBJ לעומת שבעה בקבוצת הפלצבו. נתיבים בקבוצת EBJ כללו אוטופגיה, זרחן חמצוני, השפלה של חומצות שומן ואינסולין, תיבת המזלג O (FOXO), קינאז חלבון מופעל על ידי AMP (AMPK), טור מכני (mTOR), ומסלולי איתות אדיפוציטוקין, בין אחרים.
מסקנות
המחקר סיפק ניתוח טרנסקריפטומי מקיף של השפעות ה- EBJ על הגמישות המטבולית בתגובה למבחן סובלנות לארוחה. הממצאים מצביעים על כך שצריכת EBJ עשויה לשפר את התגובה התמלולית להאכלה, כאשר פי ארבעה יותר DEGs במהלך המעבר המצב הצום-מאכיל מאשר פלצבו.
עם זאת, המחברים מדגישים כי תאים חד-גרעיניים דם היקפיים הם נגזרים בחיסון ומשמשים פונדקאיות של תגובות מערכתיות, ולא מדדים ישירים של רקמות מטבוליות. הם גם מציינים כי ממצאים טרנסקריפטיים לעיתים בניגוד לתוצאות הקליניות הקודמות שלהם הראו כי EBJ שיפרו את סובלנות הגלוקוז וחמצון השומן, מה שמדגיש את המורכבות של שילוב התוצאות המולקולריות והפיזיולוגיות.
בהתחשב בגודל הקטן של קבוצת רצף ה- RNA, ממצאים אלה עשויים להיחשב לחקר; מחקרים גדולים יותר נדרשים לאשש תוצאות אלה.
הורד את עותק ה- PDF שלך עכשיו!
