Επιστήμονες από την Ιατρική Σχολή Duke-NUS, σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Πανεπιστήμιο Columbia, ανέπτυξαν ένα νέο πλαίσιο για τη μέτρηση της μεταβολικής υγείας.
Η έννοια της «μεταβολικής ελαστικότητας» σκιαγραφεί μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα του πώς αντιδρά το σώμα στις αλλαγές στη διαθεσιμότητα των τροφίμων και πόσο αποτελεσματικά μετατρέπεται η τροφή σε ενέργεια. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκαν στο Cell Metabolism, παρέχουν νέες προοπτικές για την ανάπτυξη νέων τρόπων ελέγχου της μεταβολικής υγείας.
Ενώ ο μεταβολισμός μας επιβραδύνεται με την ηλικία, οι τρέχουσες μετρήσεις για την αξιολόγηση της επιδείνωσης συνήθως καταγράφουν μια μόνο κατάσταση και δεν αντικατοπτρίζουν τις αλλαγές που συμβαίνουν στη διαδικασία της πέψης. Όταν ένα άτομο μένει χωρίς τροφή, ο μεταβολισμός του επιβραδύνεται. Όταν ξαναρχίζει να τρώει, ο μεταβολικός του ρυθμός αυξάνεται. Το σώμα πρέπει να προσαρμόζει συνεχώς τον μεταβολισμό του ανάλογα -από την κατάσταση ηρεμίας, στην ενεργοποίηση και στη συνέχεια στην αρχική του κατάσταση.
Για να λάβουν υπόψη τέτοιες μεταβάσεις, οι επιστήμονες του Duke-NUS και οι συνεργάτες τους από το Πανεπιστήμιο Columbia παρακολούθησαν αλλαγές σε βασικά μεταβολικά όργανα σε έναν κύκλο ηρεμίας, νηστείας και επανασίτισης. Διαπίστωσαν ότι όσο πιο γρήγορα το σώμα μπορεί να μειώσει και στη συνέχεια να αποκαταστήσει τις μεταβολικές του παραμέτρους, όπως τα επίπεδα γλυκόζης, ινσουλίνης (μιας ορμόνης που βοηθά το σώμα να μετατρέψει την τροφή σε ενέργεια) και λιπών, τόσο καλύτερη είναι η μεταβολική του ελαστικότητα. Αυτό με τη σειρά του ρίχνει φως στη συνολική υγεία του μεταβολισμού κάποιου.
«Η μελέτη μας εισάγει την μεταβολική ελαστικότητα ως ένα αποτελεσματικό μέσο αξιολόγησης και ελέγχου της μεταβολικής υγείας. Προβλέπουμε ότι αυτή η έννοια της ελαστικότητας θα επεκταθεί σε καταστάσεις πέρα από τη γήρανση και την παχυσαρκία, συμπεριλαμβανομένου του διαβήτη, της άσκησης, του καρκίνου και πολλών άλλων. Αναμένουμε ότι όλες αυτές οι καταστάσεις μπορούν να αναδιατυπωθούν ως δυναμικές και ελαστικές διαδικασίες και όχι μόνο ως στιγμιότυπα μεμονωμένων μεταβολικών καταστάσεων ή μεταβάσεων», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας Zhou Qiuzhong.
Ερευνώντας σε βάθος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η μεταβολική ελαστικότητα καθορίζεται από το πόσο εύκολα ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται τα γονίδια που ελέγχουν τον μεταβολισμό. Περιγράφοντας αυτό ως γονιδιακή ελαστικότητα, διαπίστωσαν ότι υπάρχει κυρίως σε κύτταρα που έχουν μεταβολικές λειτουργίες σε διάφορα όργανα. Για παράδειγμα, στον λιπώδη ιστό, τα πιο ελαστικά γονίδια εκφράζονται σε κύτταρα που αποθηκεύουν ενέργεια ως λίπος.
Στη συνέχεια, οι επιστήμονες δοκίμασαν την έννοια για να διερευνήσουν τον αντίκτυπο της γήρανσης και της παχυσαρκίας στην μεταβολική υγεία. Ανακάλυψαν ότι τόσο η ηλικία όσο και η παχυσαρκία αμβλύνουν την μεταβολική ελαστικότητα, αποδυναμώνοντας τον δυναμισμό πολλών μεταβολικών παραμέτρων, συμπεριλαμβανομένου του λίπους και των άπαχων ιστών, καθώς και της γλυκόζης του αίματος.
Οι δίαιτες επηρεάζουν επίσης την μεταβολική ελαστικότητα. Σε προκλινικές δοκιμές, ένα διαλειμματικό καθεστώς νηστείας έξι εβδομάδων βελτίωσε την μεταβολική ελαστικότητα, ενώ μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά που προκάλεσε παχυσαρκία είδε μείωση της μεταβολικής ελαστικότητας. Οι αλλαγές αντιστράφηκαν μετά την επιστροφή σε μια κανονική διατροφή σε νεότερες ομάδες. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε μεγαλύτερες ηλικιακές ομάδες, αυτή η αντιστροφή δεν παρατηρήθηκε πολύ, υπογραμμίζοντας και πάλι πώς η ηλικία βλάπτει την μεταβολική ελαστικότητα.
«Η μεταβολική ελαστικότητα μπορεί να παρομοιαστεί με ένα ελατήριο. Όταν είναι καινούργιο, μπορεί να τεντωθεί και να επανέλθει εύκολα στο αρχικό του σχήμα. Αλλά με την ηλικία και την παχυσαρκία, επιδεινώνεται -χάνοντας την ελαστικότητά του και υπερεκτεινόμενο. Ως εργαλείο ελέγχου, μπορεί να μας βοηθήσει να επισημάνουμε προειδοποιητικά σημάδια τέτοιων μειώσεων στον μεταβολισμό μας, ώστε να μπορέσουμε να λάβουμε μέτρα για να κάνουμε αλλαγές στον τρόπο ζωής μας για καλύτερη υγεία», δήλωσε ο Sun Lei από το Πρόγραμμα Καρδιαγγειακών και Μεταβολικών Διαταραχών στο Duke-NUS.
«Η γήρανση και η παχυσαρκία είναι από τα πιο κρίσιμα προβλήματα υγείας με τα οποία αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι παγκοσμίως σήμερα. Αυτά τα ευρήματα αποκαλύπτουν μια νέα πτυχή του πώς ο μεταβολισμός επιδεινώνεται σε αυτές τις καταστάσεις. Τέτοιες γνώσεις μπορούν να μας βοηθήσουν να αναπτύξουμε νέες στρατηγικές για την καταπολέμηση αυτών των διαδεδομένων προκλήσεων υγείας, την πρόληψη ή την καθυστέρηση της μεταβολικής δυσλειτουργίας και ενδεχομένως την επέκταση της διάρκειας ζωής», δήλωσε ο καθηγητής Patrick Tan.
Η ομάδα ελπίζει να διεξάγει περισσότερες μελέτες σχετικά με το πώς συγκεκριμένα γονίδια και οδοί μπορούν να προκαλέσουν μείωση της μεταβολικής ελαστικότητας κατά τη γήρανση και την παχυσαρκία. Στη συνέχεια, θα σχεδιάσουν στρατηγικές για την ενίσχυση της ελαστικότητας, ενδεχομένως ανακόπτοντας τη συνολική μεταβολική παρακμή για τη βελτίωση της υγείας και της ευεξίας.
