В исследовании, опубликованном в Journal of Nutritional Biochemistry, представлены изменения экспрессии генов при переедании, а добавление полифенолов винограда в рацион здоровых мужчин модулирует экспрессию генов, связанных с ангиогенезом жировой ткани.
Справочная информация.
Ожирение является серьезной проблемой во всем мире. Это заболевание способствует развитию патологий сердечно-сосудистой системы, может вызывать диабет второго типа, метаболический синдром, жировой гепатоз и даже некоторые онкологические заболевания.
Переедание вызывает определенные адаптивные реакции в организме, которые значительно модулируют экспрессию генов в жировой ткани, чтобы поддерживать накопление липидов и увеличение веса. Понимание механизмов накопления жира является ключом к определению новых целей для решения этой проблемы.
В текущем исследовании ученые рассмотрели влияние добавок полифенолов на экспрессию генов жировой ткани у здоровых мужчин с нормальной массой тела, которые в течение месяца ели больше жирной калорийной пищи. Большинство изучаемых генов связаны с метаболизмом и хранением липидов, окислительным фосфорилированием, ангиогенезом и ремоделированием внеклеточного матрикса в подкожной жировой ткани.
Полифенолы представляют собой группу биоактивных соединений растительного происхождения, обладающих антиоксидантными, противовоспалительными и противоопухолевыми свойствами. Известно, что эти соединения оказывают благоприятное воздействие на все метаболические процессы. Более того, есть данные, свидетельствующие о том, что полифенолы могут оказывать положительное влияние на заболевания, связанные с лишним весом.
Структура исследования.
Исследование проводилось с участием 42 здоровых мужчин, рацион питания которых составлял на 50% больше, чем их энергетические затраты. Избыток энергии обеспечивался за счет богатых энергией продуктов. В промежутках между обычными приемами пищи участники пили сладкие газированные напитки; ели пирожные, шоколадные батончики и чипсы.
Они были разделены на две группы. В течении месяца экспериментальная группа ежедневно получала 2 г полифенолов винограда. Контрольная группа принимала капсулы плацебо.
У всех участников были взяты образцы биопсии подкожной жировой ткани живота и проведен анализ секвенирования рибонуклеиновой кислоты (РНК) для определения профилей экспрессии генов.
Важные наблюдения.
Через месяц, как в экспериментальной, так и в контрольной группах был проведен анализ показателей массы тела, жировой массы и объема подкожной жировой клетчатки.
Профиль экспрессии генов жировой ткани
Результаты секвенирования РНК показали, что переедание вызвало дифференциальную экспрессию 352 генов у участников, получавших полифенолы. Из этих генов 118 были понижены, а 234 - повышены.
Функциональный анализ этих генов выявил наибольшую связь с липидным обменом, за которым следуют термогенез, синтез митохондрий, аэробное дыхание, ангиогенез, дифференцировка жировых клеток, воспаление и гипоксический ответ.
Секвенирование РНК образцов, взятых у участников, получавших плацебо, выявило 163 дифференциально экспрессируемых гена, связанных с перееданием, из которых 46 были понижены, а 117 - повышены.
Функциональный анализ показал, что эти гены связаны с липидным обменом, ангиогенезом, внеклеточным матриксом, инсулиновым ответом и окислительным фосфорилированием.
Как в экспериментальной, так и в контрольной группах было обнаружено, что 74 гена имеют сходную модуляцию из-за переедания. Эти гены отвечают за метаболизм липидов, холестерина и фосфорорганических соединений.
Влияние полифенолов на экспрессию генов жировой ткани.
Анализ дифференциально экспрессированных генов, связанных с перееданием, в обеих группах выявил противоположный характер регуляции экспрессии генов между группами. В ответ на переедание 812 генов по-разному регулировались между группами. Из них 41 ген, связанный с ангиогенезом, показал снижение профилей экспрессии в группе, получавшей полифенолы.
Снижение ангиогенеза в группе, получавшей полифенольные добавки, было подтверждено результатами иммуногистохимии, которые показали снижение экспрессии маркера эндотелиальных клеток в этой группе.
Эксперимент in vitro с эндотелиальными клетками пупочной вены человека был проведен для определения влияния полифенолов на миграцию эндотелиальных клеток. Результаты показали, что два полифенола - кверцетин и изорамнетин - значительно ингибируют миграцию эндотелиальных клеток. Напротив, было обнаружено, что 3-гидроксифенилуксусная кислота увеличивает миграцию.
Значение исследования.
Исследование показывает, что прием полифенолов не изменяет экспрессию генов, связанных с липидным обменом, в ответ на переедание. Однако полифенолы снижают ангиогенез в жировой ткани, потенциально предотвращая разрастание жировой ткани при увеличении массы тела вследствие переедания.
