Proteiinin vaikutus endoplasmiseen verkkokalvon stressiin

Nykyään monet ihmiset kokeilevat erilaisia ​​ravitsemusmalleja/ruokavalioita painon vähentämiseksi. Yksi suosituimmista näistä ruokavalioista on ruokavaliot, jotka vähentävät hiilihydraattien saantia. Länsimaiset yhteiskunnat yleensä välttävät korkeaa hiilihydraattien ja rasvan saantia. Tästä syystä kiinnostus korkeaan proteiinin saantiin ruokavaliossa kasvaa päivä päivältä. Vaikka ei ole yleistä yksimielisyyttä siitä, mitä korkeaproteiininen ruokavalio (HPD) on, painonpudotukseen sovellettu HPD on ruokavalio, joka sisältää noin 30 % proteiinin tuottamasta energiasta. Maailman terveysjärjestö (WHO) on määritellyt liikalihavuuden yleiseksi yleiseksi ongelmaksi ja totesi sen esiintyvyyden lisääntyvän. Liikalihavuuden lisääntyessä ihmiset yrittävät erilaisia ​​ruokavaliomuutoksia painonpudotuksen saavuttamiseksi. Näitä ovat ruokavaliot, joissa on säännöllisempiä makro- ja hivenravinnekuvioita, kuten Välimeren ruokavalio ja DASH-ruokavalio, sekä ruokavaliot, jotka voivat aiheuttaa puutteita makro- ja mikroravinteiden suhteen, kuten Atkins, South Beach, Zone ja Stillman, jotka sisältävät runsaasti proteiinia. Tärkeimmät syyt kiinnostukseen HPD:tä kohtaan ovat se, että se aiheuttaa nopean painonpudotuksen ja kylläisyyden tunteen. Tämä HPD:n positiivinen vaikutus painonpudotukseen on herättänyt ravitsemusterapeuttien huomion ja saanut heidät lisäämään proteiinisuhdetta ruokavalioissa.

Tiedetään, että HPD:t tarjoavat tehokkaampia tuloksia painonpudotuksessa kuin vähäproteiiniset ruokavaliot. On ehdotettu, että tämä vaikutus ilmenee lisääntyneen lämpösyntymisen, lisääntyneen kylläisyyden ja vähentyneen ruokahalun seurauksena sekä alentuneen glykeemisen indeksin ja glykeemisen kuormituksen seurauksena, koska puhdistetut hiilihydraatit korvataan proteiinoilla. Tämän positiivisen painonpudotusvaikutuksen lisäksi HPD-ravinnolla on myös mahdollisia lyhyen ja pitkän aikavälin sivuvaikutuksia. Pitkäaikaisen HPD-ravitsemuksen tunnettuja komplikaatioita ovat lisääntynyt sydän- ja verisuonitautien riski, verenpaine, veren lipidit ja munuaisten vajaatoiminta. Erityisesti sydän- ja verisuoniongelmat ovat huolestuttavia, sillä ne poistavat HPD:n lyhytaikaisen positiivisen vaikutuksen painonpudotukseen ja lisäävät sydän- ja verisuonisairauksien taakkaa pitkällä aikavälillä. Tutkimukset keskittyvät yleensä HPD:hen ja painonpudotukseen; HPD-ravinnon ja metabolisen toimintahäiriön, kuten endoteelin toimintahäiriön, tulehdusmerkkiaineiden, antioksidanttitilan ja muiden kroonisten sairauksien välisestä suhteesta on vain vähän tietoa. Proteiinipitoisen ruokavalion aiheuttamia fysiologisia, biokemiallisia ja molekyylitapahtumia ei täysin ymmärretä eikä niiden tuloksia ole selitetty.

Proteiinipitoisilla ruokavalioilla (erityisesti vähähiilihydraattisilla ruokavalioilla) uskotaan olevan kielteisiä vaikutuksia, koska ne vähentävät hedelmien ja vihannesten kulutusta. Niillä, jotka syövät HPD:tä, erityisesti niillä, joiden ruokavaliossa ei ole riittävästi A-, C- ja E-vitamiinia, tämä vaikuttaa negatiivisesti antioksidanttijärjestelmiin ja johtaa monien kroonisten ja aineenvaihduntasairauksien kehittymiseen pitkällä aikavälillä. Huolimatta painonpudotusdieetiksi sovelletun HPD:n positiivisista vaikutuksista lyhyellä aikavälillä, sen pitkällä aikavälillä aiheuttaman oksidatiivisen stressin ja tulehduksen uskotaan lisäävän kroonisia ja aineenvaihduntasairauksia ja -sairauksia. Tämä sairaustaakan kasvu lisää terveysmenoja sekä yksilöllisesti että sosiaalisesti.

Yhä useammat todisteet ovat osoittaneet, että ROS ja tulehdus lisäävät reaktiivisten happilajien (ROS) tuotantoa. ROS-tuotannon ja solun tapahtumien, kuten proteiinien hapettumisen ja proteiinin laskostumisen, välillä on suora yhteys. ROS- ja ROS-tuotanto ovat ERS:n olennaisia ​​osia, eivätkä ne ole vain seurauksia ERS-induktiosta. On raportoitu, että lisääntynyt ERS laukaisee ERS:n ja voi aiheuttaa monenlaisia ​​solukuolemia. Ensinnäkin jotkin ROS-muodot voivat häiritä ER-proteiinin laskostumista ja laukaista ERS:n. Eksogeeniset hapettimet, kuten ROS-tuottajat, peroksidit, metalli-ionit ja lipidien hapetustuotteet, voivat aktivoida joitakin UPR:n näkökohtia. 7-ketokolesteroli, kolesterolin tärkein hapettumistuote ateroskleroottisessa plakissa, indusoi UPR:n makrofageissa ja verisuonten sileissä lihassoluissa. Antioksidantti N-asetyylikysteiini estää 7-ketokolesterolin aktivoiman UPR:n, mikä osoittaa, että ERS-induktio on riippuvainen ERS:stä. Muut ROS-muodot, kuten hydrofeeniperoksidi (H2O2), voivat kuitenkin stimuloida vain lieviä tai spesifisiä UPR:n komponentteja. Tutkimus on osoittanut, että selenokysteiinitön fosfolipidihydroperoksidi GPx (NPGPx), joka on glutationiperoksidaasi (GPx) -perheen jäsen, havaitsee OS:n ER-ontelossa ja muodostaa sitten disulfidisidoksen GRP78:n kanssa, mikä johtaa kaperoniaktiivisuuteen. Lisäksi ER:ssä proteiinin väärinlaskostumisen aikana indusoitunut käyttöjärjestelmä on johtanut eukaryoottisolujen kehittämiseen antioksidanttisiin stressivasteisiin solujen redox-homeostaasin palauttamiseksi. UPR:n PERK-haara indusoi kaksi transkriptiotekijää, ATF4 ja Nrf2, jotka transaktivoivat antioksidanttisia stressivastegeenejä, mukaan lukien SOD:t, HO-1, glutationitransferaasi ja irrotettava mitokondrioproteiini 2. UPR:n PERK-signalointireitti ylläpitää redox-tasapainoa. ERS:n aikana aktivoimalla ATF4 ja Nrf2. Pienet molekyyliset antioksidantit, kuten butyloitu hydroksianisoli (BHA), voivat estää ERS-indusoitua apoptoosia ja edistää asianmukaista proteiinin laskostumista ja erittymistä, mikä viittaa ERS:n kriittiseen rooliin proteiinin väärinlaskostuksessa. Toisena esimerkkinä kahden mitokondrioihin kohdistetun antioksidantin, mitokinonin ja MitoTempolin, on osoitettu vähentävän mitokondrioiden ERS-, ERS- ja solukuolemia β-soluissa. Antioksidantit voivat tukahduttaa sekä ERS:n että ERS:n. Siksi molempiin stressitekijöihin kohdistuvat hoidot voivat olla tehokkaita estämään sekä ERS:ää että metabolisia, hermostoa rappeuttavia, immuuni- ja kasvainsairauksia.

Siksi tämän suunnitellun tutkimuksen tavoitteena on tutkia erityisesti painonpudotusdieettien lisääntyneen käytön myötä suosiota nostaneen HPD:n vaikutusta ERS:iin. Näin syntyy tieteellistä kirjallisuutta, jolla voidaan ehkäistä HPD:n mahdollisia negatiivisia vaikutuksia ja samalla tukea ERS:n vähentämistä, mikä on tehokasta erilaisten kroonisten sairauksien aikana.