ניסוי קליני אקראי שכלל אנשים שמנים מדגיש את המשמעות של התערבויות תזונתיות בשיפור תפקודי המיטוכונדריה והפרופיל המטבולי של מונוציטים, שהם היבטים מרכזיים לשליטה בדלקת כרונית בהשמנת יתר.
דוח הניסוי מתפרסם בכתב העת תזונה קלינית.
ניסוי בקרה אקראי: צום לסירוגין, הגבלת קלוריות ודיאטה קטוגנית משפרים את תפקוד המיטוכונדריה על ידי הפחתת איתות ליפופוליסכרידים במונוציטים בזמן השמנת יתר: ניסוי קליני אקראי. קרדיט תמונה: Lightspring / Shutterstock
רקע כללי
התערבויות תזונתיות שונות, כולל הגבלת קלוריות, צום לסירוגין ודיאטה קטוגנית, זכו לפופולריות עצומה לשיפור פרופילים מטבוליים וקידום ירידה במשקל באנשים הסובלים מהשמנת יתר או עודף משקל.
בהיותם המקור העיקרי לאנרגיה סלולרית, המיטוכונדריה ממלאות תפקיד חיוני בזיהוי ושילוב אותות סביבתיים כדי לגרום לתגובות תאיות אדפטיביות הקשורות לניצול אנרגיה. חוסר תפקוד מיטוכונדריאלי אצל אנשים שמנים נמצא קשור למחלות כרוניות שונות.
ידוע כי חוסר תפקוד מיטוכונדריאלי במונוציטים במהלך השמנת יתר תורם לדלקת כרונית בדרגה נמוכה, סימן היכר מרכזי של השמנת יתר. עדויות אחרונות מצביעות על כך שמונוציטים מווסתים באופן חיובי את חמצון חומצות השומן כדי להפחית תגובות דלקתיות בסביבות דלת גלוקוז. זה מצביע על כך שהגבלות תזונתיות עשויות להשפיע על ביו-אנרגטיה של מונוציטים.
בניסוי קליני אקראי מבוקר זה, מדענים חקרו את ההשפעות של הגבלת קלוריות, צום לסירוגין, דיאטה קטוגנית ודיאטה רגילה (ללא הגבלה) על תפקוד המיטוכונדריה במונוציטים והאפנון שלה על ידי מיקרוביוטה של המעי.
ללמוד עיצוב
44 אנשים שמנים השתתפו בניסוי זה. במשך חודש אחד, הם חולקו אקראית לאחת מארבע קבוצות ההתערבות התזונתיות: הגבלת קלוריות, צום לסירוגין, דיאטה קטוגנית או דיאטה רגילה.
לאחר מכן, המשתתפים קיבלו ריפקסימין, אנטיביוטיקה בלתי נספגת, והמשיכו בתזונה שנקבעה במשך חודש נוסף. Rifaximin שימש להערכת תפקידה של מיקרוביוטה של המעי בוויסות ההשפעות של התערבויות תזונתיות על תפקוד המיטוכונדריה במונוציטים.
הניסוי כלל ארבעה ביקורי מעקב, שבהם נמדדו תפקוד מיטוכונדריאלי (שיעור צריכת חמצן) במונוציטים, פרמטרים אנתרופומטריים וביוכימיים בדגימות סרום, והרכב מיקרוביוטה של המעי בדגימות צואה.
תצפיות חשובות
המחקר מצא אינדוקציה משמעותית בשיעור צריכת החמצן המקסימלית בנשימה במונוציטים שבודדו ממשתתפים שעברו הגבלת קלוריות, צום לסירוגין או התערבות דיאטה קטוגנית, בהשוואה למונוציטים שבודדו ממשתתפים שצרכו דיאטה רגילה.
שיפור זה בתפקוד המיטוכונדריאלי היה קשור להפחתה בתלות מונוציטים בגליקוליזה עבור משתתפים מקבוצות הצום לסירוגין והדיאטה הקטוגנית.
אינדוקציה משמעותית במגוון המיקרוביוטות של המעיים נצפתה בתגובה הן להתערבות תזונתית והן לריפקסימין בקבוצות הצום לסירוגין והדיאטה הקטוגנית. ההתערבות התזונתית וריפקסימין העשירו יחד את השפע של Phascolarctobacterium faecium בקבוצת הגבלת קלוריות ו Ruminococcus bromii בקבוצות הגבלת קלוריות ודיאטה קטוגנית והפחית את שפע החיידקים המייצרים ליפופוליסכרידים (LPS) בקבוצות הגבלת קלוריות, צום לסירוגין ודיאטה קטוגנית, בהשוואה לקבוצת הדיאטה האד ליביטום הרגילה.
ניתוח המתאם בין המשתנים שנבדקו זיהה LPS בסרום כמתווך פוטנציאלי של השינויים שנצפו בביו-אנרגטיקה של מונוציטים ובהרכב המיקרוביוטה של המעי.
באופן ספציפי, נצפו מתאמים הפוכים משמעותיים של ריכוז LPS בסרום עם קצב צריכת החמצן המקסימלית בנשימה, אינדקס הבריאות הביו-אנרגטי והחיידק Phascolarctobacterium faecium (שפע מועשר בקבוצת הגבלת הקלוריות).
לעומת זאת, נצפו מתאמים חיוביים מובהקים של ריכוז LPS בסרום עם אינדקס מסת הגוף (BMI), גליקוליזה מפצה והחיידק Bacteroides eggertii. העשרה של משתנים אלו נצפתה באוכלוסיית המחקר לפני התערבויות תזונתיות, ושלושת המשתנים הללו הועשרו גם בקבוצת הדיאטה הרגילה.
תצפיות אלו מצביעות ביחד על כך שהאפנון של מיקרוביוטת המעי על ידי התערבויות תזונתיות וריפקסימין משפיע על הפנוטיפ והפרופיל הביו-אנרגטי של המשתתפים באוכלוסיית המונוציטים, מה שמדגיש את התפקיד הפוטנציאלי של LPS כמאפנן של ההשפעות שנצפו.
נצפתה הפחתה משמעותית באיתות תוך תאי בתיווך LPS במונוציטים שבודדו ממשתתפים בשלוש קבוצות ההתערבות התזונתיות. ירידה משמעותית במשקל הגוף ובשומן הקרביים נצפתה גם במשתתפים אלו.
משמעות המחקר
המחקר מגלה שהתערבויות תזונתיות, כולל הגבלת קלוריות, צום לסירוגין ודיאטה קטוגנית, יכולות לשפר את הרכב הגוף ואת הבריאות הביו-אנרגטית המיטוכונדריה של מונוציטים במבוגרים שמנים.
המחקר מדגים שהתערבויות תזונתיות אלו העבירו את התלות במונוציטים מגליקוליזה לנשימה מיטוכונדריאלית. מלבד הגדלת תפקוד המיטוכונדריה במונוציטים, התערבויות אלו גרמו לשינויים חיוביים בהרכב המיקרוביוטה של המעי.
המחקר גם מציע מנגנון פוטנציאלי המסביר שהשיפור שנצפה בתפקוד המיטוכונדריאלי עקב התערבויות תזונתיות קשור להפחתה ב-LPS בסרום ובאותות תוך-תאיים בתיווך LPS במונוציטים.
בהתחשב בממצאי המחקר, מדענים מציעים כי הערכת תפקוד המיטוכונדריה במונוציטים יכולה לשמש כאינדיקטור למצב מטבולי ודלקתי, עם יישומים פוטנציאליים בניסויים קליניים עתידיים.
