במחקר שפורסם לאחרונה ב- Nutrients, חוקרים סקרו את תפקידם של מיקרו-רנ"א תזונתיים (miRNAs) בבריאות ובמחלות.
לימוד: מודולטורים אפיגנטיים תזונתיים: גילוי היתרונות השנויים במחלוקת של מירנאים בתזונה ומחלות. קרדיט תמונה: ART-ur/Shutterstock.com
רקע כללי
תזונה היא אחד מגורמי אורח החיים עם השפעה מהותית על הבריאות. תזונה לא בריאה הייתה אחראית למספר מחלות ניווניות כרוניות, כגון מחלות לב וכלי דם, השמנת יתר, סרטן וסוכרת.
צריכת מזון עשויה להשפיע על ביטוי גנים ועל רגישות למחלות על ידי ויסות מאפננים אפיגנטיים. miRNAs הם קריטיים בתהליכים ביולוגיים ובוויסות גנים.
מיRNAs זוהו בדם, בפלזמה, בסרום, ברוק, בחלב אם ובשתן, ושינויים ברמות שלהם קשורים לתסמונות כרוניות שונות.
לפיכך, שימור פרופיל ה-miRNA יכול לסייע במניעת מחלות ובשמירה על בריאות טובה. יתר על כן, מירנאים דווחו גם בצמחים ובבעלי חיים. מירנאים צמחיים נקשרים למטרות נמענות בהשלמה מושלמת ומתפקדים כ-RNA מפריעים קטנים.
לעומת זאת, מירנאים שמקורם בבעלי חיים נקשרים למטרות mRNA מארח עם השלמה לא מושלמת ומעוררים דיכוי תרגום שלהם. מירנה אקסוגנית יחידה (xenomiRNA) יכולה לזהות ולווסת גני מטרה מרובים במארח עקב השלמה לא מושלמת.
עם זאת, הרלוונטיות הקלינית של xenomiRNAs ממזונות במחלות אנושיות אינה ברורה. במחקר הנוכחי, חוקרים סקרו את תפקידם של מירנאים תזונתיים בבריאות ובמחלות.
XenomiRNAs תזונתיים
ניתוחי רצף RNA זיהו מירנאים שונים בחלקים האכילים של ביצי תרנגולת. מחקר שנערך לאחרונה דיווח על נוכחות של אקסוזומים הקשורים ל-miRNA מביצי תרנגולת בבני אדם ועכברים.
אקסוזומי ה-miRNA הללו הצטברו במעי, בריאות ובמוח בעכברי C57BL/6 והסדירו את תפקוד הזיכרון והלמידה המרחבית.
מחקר אחר העריך את ההשפעות של מתן כרוני של אקסוזומים שמקורם בחזיר במודל של עכבר. המחקר ציין כי עלייה ברמות הפלזמה של miR-1, miR-206, miR-99a ו-miR-133a-3p פגעו במטבוליזם של גלוקוז ואינסולין וגרמו להצטברות טיפות שומנים בכבד.
חוץ מזה, דווחו 678 miRNAs באקסוזומים שמקורם בחלב בקר המעורבים במספר מסלולים מטבוליים תאיים.
MiR-148a הוא ה-miRNA השכיח ביותר באקסוזומי חלב ויכול לווסת הומאוסטזיס של חלל הפה. זה יכול גם לעכב phosphatase and tensin homolog (PTEN) ו-5' AMP-activated protein kinase (AMPK), שהם מעכבים של היעד היונקים של קומפלקס rapamycin 1 (mTORC1), מווסת קריטי המעורב במספר מסלולים מטבוליים.
miR-156a, הקיים בכרוב, חסה ותרד, יכול לכוון למולקולת הדבקה צומתית (JAM)-A ולדכא התפתחות טרשת עורקים בתאי אנדותל אבי העורקים.
יתר על כן, הוכח כי miR-159, הנמצא בשפע בברוקולי, מדכא התפתחות גידולי שד ב בַּמַבחֵנָה ו in vivo דגמים.
ניתוח של miRNAs מאורז גילה את זיקת הקישור שלהם לגנים אנושיים שונים המעורבים במחלות נוירולוגיות, סרטן ומחלות לב וכלי דם.
מחקרים דיווחו כי רמות miR168 במחזור בעכברים/סרום אנושי לאחר צריכת אורז היו קשורות לירידה בפינוי של ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה.
יתרה מכך, hvu-miR-168-3p המופק מאורז אלורון הפחית את רמות הגלוקוז בדם והגביר את הביטוי של טרנספורטר גלוקוז 1 (GLUT1). ננו-חלקיקים דמויי אקסוזום מ-11 פירות מכילים מירנאים המסוגלים לכוון לגנים המקודדים מתווכים דלקתיים.
חומרים מזינים למזון כמווסתים של מירנאים במחלות
חומרים מזינים במזונות משפיעים על פרופיל ה-miRNA על ידי מווסת ביטוי גנים באופן ישיר או עקיף. דווח כי חומצות שומן, ויטמינים, פיטוכימיקלים וויטמינים מווסתים את רמות ה-miRNA.
לדוגמה, רזברטרול מפעיל פעולות אנטי דלקתיות על ידי הגברת הוויסות של miR-Let7a ו-miR-663 והפחתת ה-miR-155 במונוציטים עם לחץ ליפופוליסכריד (LPS).
חוץ מזה, דווח כי רזברטרול משפר פיברוזיס בכבד ומפחית אפופטוזיס של הפטוציטים על ידי עיכוב miR-190a-5p. יתרה מכך, טיפול בכורכומין במקרופאגים הוכח כמפחית את רמות miR-155 כדי לנטרל דלקת הנגרמת על ידי LPS.
במחלת אלצהיימר, קוורצטין הפגין תפקיד הגנה על עצבים באמצעות הומאוסטזיס של מירנה בתאי עצב על ידי מניעת ביטוי שונה של miR-125b, miR-2218 ו-miR-26a.
יתר על כן, טיפול במודל חולדה של מחלת אלצהיימר עם ננו-חלקיקי רזברטרול וסלניום הפחית דלקת עצבית וחוסר תפקוד מטבולי על ידי הגברת פינוי sirtuin 1 ועמילואיד-β והורדת ויסות miR-143, אינטרלוקין (IL)-1β, ומתמר אותות ומפעיל של שעתוק 3 ( STAT3).
חוץ מזה, מחקר אחד דיווח ש-resveratrol החליש את גידול הגידול הנגרמת על ידי קוליטיס על ידי הגברת הוויסות של miR-455 ו-miR-101b.
בתאי סרטן ריאות, טיפול בכורכומין עיכב את פלישת התאים על ידי הגברת ה-miR-98, אשר מדכא את מסלולי המטריקס מטלופרוטאינז 2 (MMP2) ו-MMP9.
יתר על כן, קוורצטין הציג תכונות אנטי-סרטניות על ידי שיפור אפופטוזיס בתאי קרצינומה של תאים לא קטנים (NSCLC) באמצעות עלייה ב-miR-34a-5p והורדת ויסות הגן המארח הגרעיני הקטן של RNA מארח 7 (SNHG7).
הערות לסיום
כמות הוכחות הולכת וגדלה מדגישה את הפוטנציאל של מירנאים תזונתיים בוויסות הפתופיזיולוגיה האנושית, ופותחת אפיקים להתערבויות חדשות מבוססות דיאטה.
עם זאת, לאסטרטגיות מניעה המבוססות על xenomiRNAs יש מגבלות, כולל יציבות ביולוגית וזמינות ביולוגית גרועה, סיבוכים לא ידועים הקשורים לצריכה גבוהה ומטרות מרובות. לכן יש צורך במחקרים עתידיים כדי להרחיב את בסיס הידע.
