Ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ ανακάλυψαν έναν μοριακό μηχανισμό με τον οποίο η υπερβολική διατροφική πρωτεΐνη θα μπορούσε να αυξήσει τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης. Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο Nature Metabolism.
Η μελέτη, η οποία συνδύασε μικρές δοκιμές σε ανθρώπους με πειράματα σε ποντίκια και κύτταρα σε ένα τρυβλίο Petri, έδειξε ότι η κατανάλωση πάνω από 22% των διατροφικών θερμίδων από πρωτεΐνη μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη ενεργοποίηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού που παίζουν ρόλο στον σχηματισμό αθηρωματικής πλάκας, οδηγώντας αυτή την κατάσταση.
Επιπλέον, οι επιστήμονες έδειξαν ότι ένα αμινοξύ -η λευκίνη- φαίνεται να έχει δυσανάλογο ρόλο στην οδήγηση των παθολογικών οδών που συνδέονται με την αθηροσκλήρωση ή τις δύσκαμπτες, σκληρυμένες αρτηρίες.
«Η μελέτη μας δείχνει ότι η αύξηση της πρόσληψης πρωτεΐνης για την επιδίωξη καλύτερης μεταβολικής υγείας δεν είναι πανάκεια. Μπορεί να κάνετε πραγματική ζημιά στις αρτηρίες σας», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Babak Razani, καθηγητής Καρδιολογίας στο Pitt. «Ελπίζουμε ότι αυτή η έρευνα θα ξεκινήσει μια συζήτηση σχετικά με τρόπους τροποποίησης της δίαιτας με ακριβή τρόπο που μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του σώματος σε μοριακό επίπεδο και να μειώσει τους κινδύνους ασθενειών».
Σύμφωνα με μια έρευνα για τη μέση αμερικανική διατροφή την τελευταία δεκαετία, οι Αμερικανοί καταναλώνουν γενικά πολλή πρωτεΐνη, κυρίως από ζωικές πηγές. Επιπλέον, σχεδόν το ένα τέταρτο του πληθυσμού λαμβάνει πάνω από το 22% όλων των ημερήσιων θερμίδων από πρωτεΐνη.
Αυτή η τάση πιθανότατα καθοδηγείται από τη δημοφιλή ιδέα ότι η διατροφική πρωτεΐνη είναι απαραίτητη για την υγιή ζωή, λέει ο Razani. Αλλά ο ίδιος και άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν δείξει ότι η υπερβολική εξάρτηση από την πρωτεΐνη μπορεί να μην είναι τόσο καλό για τη μακροπρόθεσμη υγεία.
Μετά την έρευνά τους του 2020, στην οποία το εργαστήριο του Razani έδειξε για πρώτη φορά ότι η υπερβολική διατροφική πρωτεΐνη αυξάνει τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης στα ποντίκια, η επόμενη μελέτη σε συνεργασία με την Bettina Mittendorfer, Ph.D., ειδικό στο μεταβολισμό στο Πανεπιστήμιο του Μιζούρι, εμβάθυνε στο δυνητικό μηχανισμό στο ανθρώπινο σώμα.
«Έχουμε δείξει στις μηχανιστικές μας μελέτες ότι τα αμινοξέα, που είναι πραγματικά τα δομικά στοιχεία της πρωτεΐνης, μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες μέσω συγκεκριμένων μηχανισμών σηματοδότησης και στη συνέχεια να αλλάξουν το μεταβολισμό αυτών των κυττάρων», είπε η Mittendorfer. «Για παράδειγμα, κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος στα αγγεία που ονομάζονται μακροφάγα μπορούν να πυροδοτήσουν την ανάπτυξη αθηροσκλήρωσης».
Με βάση τα αρχικά πειράματα σε υγιή άτομα για τον προσδιορισμό του χρονοδιαγράμματος της ενεργοποίησης των ανοσοκυττάρων μετά την κατανάλωση γευμάτων εμπλουτισμένων με πρωτεΐνες, οι ερευνητές προσομοίωσαν παρόμοιες καταστάσεις σε ποντίκια και σε ανθρώπινα μακροφάγα, κύτταρα του ανοσοποιητικού που αποδεικνύεται ότι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα σε αμινοξέα που προέρχονται από πρωτεΐνη.
Η εργασία έδειξε ότι η κατανάλωση άνω του 22% των ημερήσιων διατροφικών θερμίδων μέσω πρωτεΐνης μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τα μακροφάγα που είναι υπεύθυνα για την απομάκρυνση των κυτταρικών υπολειμμάτων, οδηγώντας στη συσσώρευση ενός «νεκροταφείου» αυτών των κυττάρων μέσα στα τοιχώματα των αγγείων και στην επιδείνωση των αθηρωματικών πλακών με την πάροδο του χρόνου.
Είναι ενδιαφέρον ότι η ανάλυση των κυκλοφορούντων αμινοξέων έδειξε ότι η λευκίνη -ένα αμινοξύ πιο συχνό σε τρόφιμα ζωικής προέλευσης όπως το βόειο κρέας, τα αυγά και το γάλα- είναι κυρίως υπεύθυνη για την ανώμαλη ενεργοποίηση των μακροφάγων και τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης, υποδηλώνοντας μια πιθανή οδό για περαιτέρω έρευνα σε εξατομικευμένες τροποποίηση δίαιτας ή «διατροφή ακριβείας».
Ο Razani σημειώνει ότι πολλά ερωτήματα απομένουν να απαντηθούν: Τι συμβαίνει όταν ένα άτομο καταναλώνει μεταξύ 15% των ημερήσιων θερμίδων από πρωτεΐνη όπως συνιστάται από το USDA και 22% των ημερήσιων θερμίδων από πρωτεΐνη, και εάν υπάρχει ένα σημείο για τη μεγιστοποίηση των πλεονεκτημάτων της πρωτεΐνης -όπως το μυϊκό κέρδος- αποφεύγοντας παράλληλα την έναρξη ενός μοριακού καταρράκτη καταστροφικών γεγονότων που οδηγούν σε καρδιαγγειακές παθήσεις.
Τα ευρήματα είναι ιδιαίτερα σημαντικά σε νοσοκομειακά περιβάλλοντα, όπου οι διατροφολόγοι συστήνουν συχνά τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνες για τους πιο άρρωστους ασθενείς για τη διατήρηση της μυϊκής μάζας και της δύναμης. «Ίσως η τυφλή αύξηση του φορτίου πρωτεΐνης είναι λάθος», είπε ο Razani. «Αντίθετα, είναι σημαντικό να δούμε τη διατροφή στο σύνολό της και να προτείνουμε ισορροπημένα γεύματα που δεν θα επιδεινώσουν ακούσια τις καρδιαγγειακές παθήσεις, ειδικά σε άτομα που διατρέχουν κίνδυνο καρδιακών παθήσεων και διαταραχών των αγγείων».
Ο Razani σημειώνει επίσης ότι αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν διαφορές στα επίπεδα λευκίνης μεταξύ δίαιτων εμπλουτισμένων σε φυτικές και ζωικές πρωτεΐνες μπορεί να εξηγούν τις διαφορές στην επίδρασή τους στην καρδιαγγειακή και μεταβολική υγεία. «Οι δυνατότητες αυτού του τύπου μηχανιστικής έρευνας να ενημερώσει τις μελλοντικές διατροφικές οδηγίες είναι αρκετά συναρπαστική», είπε.
Περισσότερες πληροφορίες: Identification of a leucine-mediated threshold effect governing macrophage mTOR signalling and cardiovascular risk. Nat Metab, 2024 DOI: 10.1038/s42255-024-00984-2.
