Средиземноморская диета может влиять на старение через неожиданный биологический механизм. Исследователи обнаружили, что у пожилых людей, которые точнее всего придерживались такого питания, в крови было больше двух микроскопических белков, связанных с защитой сердца и мозга.
Речь идёт о микробелках humanin и SHMOOSE, которые производятся внутри митохондрий. Эти клеточные структуры обычно называют источниками энергии, однако они также выделяют химические сигналы, способные влиять на обмен веществ, воспаление, реакцию организма на стресс и процессы старения.
Ранее humanin и SHMOOSE уже связывали с защитой от сердечно-сосудистых и нейродегенеративных заболеваний. При нейродегенерации нервные клетки постепенно утрачивают свои функции, как это происходит, например, при болезни Альцгеймера.
Учёные предполагают, что эти микробелки могут работать как молекулярные посредники: переводить состав питания в изменения работы и старения клеток. Такой механизм может частично объяснять пользу средиземноморской диеты.
Этот тип питания предполагает большое количество оливкового масла, рыбы, бобовых, фруктов, овощей, цельнозерновых и других минимально обработанных продуктов. Одновременно ограничиваются рафинированные углеводы, продукты глубокой переработки и пища с большим количеством добавленного сахара.
Многолетние исследования связывают средиземноморскую диету с меньшим риском сердечно-сосудистых заболеваний, диабета второго типа, ухудшения когнитивных способностей и преждевременной смерти. Однако клеточные механизмы, которые могут обеспечивать эти преимущества, до сих пор изучены не полностью.
В новой работе исследователи проанализировали образцы крови пожилых людей, придерживавшихся средиземноморского питания в разной степени. У участников, которые следовали ему наиболее строго, концентрация humanin и SHMOOSE оказалась значительно выше.
У них также были ниже показатели окислительного стресса. Это форма клеточного повреждения, возникающая, когда нестабильных молекул, называемых активными формами кислорода, становится слишком много и защитные системы организма перестают с ними справляться.
Продолжительный окислительный стресс способен повреждать белки, жиры и ДНК. Его связывают со старением и многими хроническими заболеваниями.
Отдельные компоненты средиземноморской диеты оказались по-разному связаны с митохондриальными микробелками. Более частое употребление оливкового масла, рыбы и бобовых сопровождалось повышенным уровнем humanin.
Больше SHMOOSE обнаруживали у людей, употреблявших оливковое масло и меньше рафинированных углеводов. К таким углеводам относятся белый хлеб, выпечка и многие сладкие продукты, лишённые значительной части естественной клетчатки и питательных веществ. Они быстро перевариваются и могут вызывать резкие подъёмы сахара в крови.
Авторы считают, что отдельные элементы средиземноморской диеты способны напрямую влиять на работу митохондрий. В будущем humanin и SHMOOSE могут стать биомаркерами, по которым можно будет оценивать соблюдение диеты и реакцию организма на неё.
Биомаркер — это измеримый биологический показатель, сообщающий о состоянии здоровья, развитии болезни или реакции организма на определённое воздействие. В данном случае микробелки потенциально помогут понять, насколько сильно клетки конкретного человека реагируют на средиземноморский рацион.
Humanin и SHMOOSE производятся по инструкциям, записанным в митохондриальной ДНК. Большинство человеческих белков создаётся на основе информации из ДНК клеточного ядра, но митохондрии обладают небольшим собственным геномом.
Два микробелка происходят из коротких участков этого генома, которые раньше считались почти бесполезными. Теперь известно, что некоторые из них способны производить биологически активные молекулы.
Humanin впервые обнаружили в 2003 году. Последующие исследования связали его с улучшенной чувствительностью к инсулину, защитой сердечно-сосудистой системы, большей продолжительностью жизни и сохранением когнитивных функций.
Позднее исследователи открыли SHMOOSE, связанный со здоровьем мозга. Один из его генетических вариантов ассоциируется с повышенным риском болезни Альцгеймера, тогда как обычная форма, по имеющимся данным, помогает защищать нейроны от повреждений, связанных с амилоидом.
Амилоид — это белок, который может аномально накапливаться в мозге и образовывать бляшки. Они считаются одним из основных биологических признаков болезни Альцгеймера.
Исследователи также обнаружили возможную связь между humanin и ферментом Nox2, участвующим в производстве активных форм кислорода. В нормальном количестве эти молекулы нужны для передачи клеточных сигналов и работы иммунной защиты, но их избыток повреждает ткани и усиливает окислительный стресс.
Чем выше был уровень humanin, тем ниже оказывалась активность Nox2. Это может означать, что микробелок помогает ограничивать окислительное повреждение и дополнительно защищать сердце и сосуды.
Таким образом, средиземноморская диета может поддерживать сердечно-сосудистую систему сразу двумя способами. Она способна непосредственно уменьшать окислительный стресс и одновременно повышать уровень митохондриальных микробелков, сдерживающих вредные клеточные процессы.
Однако исследование было небольшим и наблюдательным. Оно обнаружило связь между питанием и уровнем микробелков, но не доказало, что именно средиземноморская диета стала непосредственной причиной этих изменений.
На результаты также могли повлиять физическая активность, общее состояние здоровья, приём лекарств, генетика и другие особенности образа жизни.
Тем не менее результаты могут оказаться важными для развития точного, или персонализированного, питания. Этот подход предполагает использование биологических показателей, генетики, особенностей обмена веществ и других индивидуальных характеристик для составления рекомендаций, более подходящих конкретному человеку.
В будущем humanin, SHMOOSE и другие митохондриальные микробелки могут помочь учёным определять, действительно ли выбранный рацион вызывает полезные клеточные изменения.
Следующие исследования должны проверить, способно ли изменение питания напрямую повысить уровень этих микробелков и приведёт ли это к измеримому снижению риска заболеваний. Конечная цель учёных — перейти от наблюдения статистических связей к пониманию причин и разработать пищевые стратегии, поддерживающие здоровое старение на молекулярном уровне.
