Когато говорим за обмяна на веществата, обикновено питаме какво сме яли и колко захар, мазнини или белтъчини е имало в чинията.
Ново проучване, публикувано в списание Cell Reports, поставя друг въпрос, кога сме яли. Изследователите установяват, че времето на хранене действа като самостоятелен биологичен сигнал, който достига до митохондриите в черния дроб и променя начина, по който органът обработва мазнини и глюкоза през денонощието.
Връзката минава през малко познат ензим на име ACSF3. Резултатите са получени при мишки, но подсказват защо нередовните хранения и късните вечери могат да объркат метаболизма много по-дълбоко, отколкото предполагаме.
Защо метаболизмът не работи еднакво през целия ден?
Черният дроб е един от главните метаболитни органи в тялото. Той непрекъснато регулира как се разграждат, складират и използват въглехидратите и мазнините според нуждите на организма и прави това в ритъм, а не с постоянно темпо.
Част от този ритъм се задава от циркадния часовник,молекулярен механизъм, който присъства в почти всяка клетка. Но храненето е вторият ключов сигнал, който „казва“ на органите кога има налични хранителни вещества.
В центъра на тази работа стоят митохондриите. Макар често да ги наричаме „енергийните централи“ на клетката, те правят много повече от това да произвеждат енергия, помагат да се определи как се разграждат хранителните вещества и как се разпределят метаболитните ресурси. Именно тук авторите на проучването насочват вниманието си.
Какво е ACSF3 и как реагира на храненето?
ACSF3 е митохондриален ензим, чиято активност е свързана с метаболизма в митохондриите. Когато изследователите измерват нивата му в черния дроб на мишки, откриват, че те се променят в рамките на деня. По-важното е, че тези колебания реагират на храненето: когато учените изместват часовете, в които животните имат достъп до храна, дневният ритъм на ACSF3 също се измества.
Екипът проследява и един молекулярен процес, наречен лизин-малонилиране, химична модификация, която може да променя активността на белтъците и е особено важна за митохондриалния и чернодробния метаболизъм. Оказва се, че и тя следва денонощен ритъм, който се пренарежда при промяна на режима на хранене, а промените са свързани с ACSF3.
Според авторите това е доказателство, че времето на хранене не определя само кога хранителните вещества влизат в тялото, то може да влияе върху молекулярни процеси вътре в черния дроб и митохондриите.
Какво се случва, когато ензимът липсва?
За да проверят ролята на ACSF3, изследователите намаляват неговата експресия специално в черния дроб на мишки. Ефектите засягат няколко метаболитни пътя едновременно, като най-силни са при липидния метаболизъм:
- променя се митохондриалното окисление на мастните киселини;
- синтезът на липиди се увеличава;
- нарушават се дневните ритми на мазнините в черния дроб.
Наблюдават се промени и в глюкозния метаболизъм, включително в чернодробната регулация на глюкозата и в инсулиновата сигнализация. Според учените това показва, че ACSF3 не е свързан с една изолирана реакция, а може да участва в координирането на няколко метаболитни пътя през деня.
Изненадващо е и още едно наблюдение, че при понижен ACSF3 се засилва автофагията, системата за „клетъчно рециклиране“, чрез която клетките разграждат и премахват увредени или ненужни компоненти. Изследователите все още не знаят защо се случва това. Една от възможностите е, че става дума за компенсаторен отговор на метаболитните смущения.
Означава ли това, че има „правилен“ час за хранене?
Тук авторите са подчертано предпазливи. Резултатите показват, че времето на хранене има значение, поне на молекулярно ниво и при мишки. Но те не установяват универсално оптимален час за хранене и екипът изрично предупреждава срещу опростени послания от типа „яжте в този час и ще сте здрави“.
По-широкият извод е друг, когато храната пристигне, черният дроб трябва да реагира, но характерът на тази реакция може да зависи отчасти от времето на деня. Сменната работа, нередовните графици и късните вечери могат да разместят връзката между ритъма на хранене и циркадната система на тялото, а проучването предлага едно възможно молекулярно обяснение как това се отразява на метаболизма.
Основното ограничение е, че експериментите са проведени при мишки и същият механизъм не може автоматично да се пренесе върху хората. Обнадеждаващо е, че проучвания при хора вече показват как малоновата киселина, субстратът на ACSF3, се влияе от приема на храна.
Следващата стъпка е да се провери дали ACSF3 и митохондриалното лизин-малонилиране реагират на режима на хранене по подобен начин и при хората, както и дали многократните промени в часовете на хранене могат трайно да променят този път и да допринасят за метаболитни заболявания.
Проучването допълва картината на връзката между хранене и метаболизъм, черният дроб „чете“ не само състава на храната, но и часа, в който тя пристига. Засега данните са от животински модели и не дават рецепта за конкретен режим, но подкрепят една разумна практика, по-редовен ритъм на хранене и по-малко хаотични късни хранения, доколкото начинът на живот го позволява. Въпросът вече не е само „какво ядем“, а и „кога ядем и как тялото ни разбира разликата“.
Съдържанието е информативно и не представлява консултация, препоръка или съвет. При въпроси относно вашето здраве, медицинско състояние или лечение, задължително се консултирайте с медицински специалист.
------------------------------------------
Източници
