Effetto delle proteine ​​sullo stress del reticolo endoplasmatico

Oggi molte persone stanno provando vari modelli/diete nutrizionali per ridurre il peso corporeo. Una delle diete più popolari è quella che riduce l’assunzione di carboidrati. Le società occidentali generalmente evitano un elevato apporto di carboidrati e grassi. Per questo motivo, l’interesse per un apporto elevato di proteine ​​nella dieta aumenta di giorno in giorno. Sebbene non vi sia consenso generale su cosa sia una dieta ad alto contenuto proteico (HPD), la HPD applicata per la perdita di peso è una dieta che contiene circa il 30% dell'energia fornita dalle proteine. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha definito l’obesità un problema pubblico endemico e ha affermato che la sua prevalenza è in aumento. Con l’aumento dell’obesità, le persone stanno provando vari cambiamenti nella dieta per ottenere la perdita di peso. Questi includono diete con modelli più regolari di macro e micronutrienti come la dieta mediterranea e la dieta DASH, e diete che possono causare carenze in termini di macro e micronutrienti come Atkins, South Beach, Zone e Stillman, che contengono un alto contenuto proteico. Le ragioni più importanti dell'interesse per l'HPD sono che provoca una rapida perdita di peso e fornisce una sensazione di sazietà. Questo effetto positivo degli HPD sulla perdita di peso ha attirato l’attenzione dei dietologi e li ha portati ad aumentare il rapporto proteico nelle diete.

È noto che le HPD forniscono risultati più efficaci nella perdita di peso corporeo rispetto alle diete a basso contenuto proteico. Si suggerisce che questo effetto si verifichi come risultato di un aumento della termogenesi, di un aumento della sazietà e della soppressione dell’appetito, nonché di una diminuzione dell’indice e del carico glicemico dovuti alla sostituzione dei carboidrati raffinati con le proteine. Oltre a questo effetto positivo sulla perdita di peso, la nutrizione HPD ha anche possibili effetti collaterali a breve e lungo termine. Le complicanze note della nutrizione HPD a lungo termine includono un aumento del rischio di malattie cardiovascolari, pressione sanguigna, lipidi nel sangue e disfunzione renale. I problemi cardiovascolari in particolare sono fonte di preoccupazione, poiché elimineranno l’effetto positivo a breve termine dell’HPD sulla perdita di peso e aumenteranno il peso delle malattie cardiovascolari a lungo termine. Gli studi generalmente si concentrano sull'HPD e sulla perdita di peso; esistono dati limitati sulla relazione tra nutrizione HPD e disfunzione metabolica come disfunzione endoteliale, marcatori infiammatori, stato antiossidante e altre malattie croniche. Gli eventi fisiologici, biochimici e molecolari che si verificano a causa di diete ad alto contenuto proteico non sono completamente compresi e i loro risultati non sono stati spiegati.

Si ritiene che le diete ad alto contenuto proteico (soprattutto quelle a basso contenuto di carboidrati) abbiano effetti negativi perché causano una diminuzione del consumo di frutta e verdura. In coloro che mangiano HPD, soprattutto quelli con una carenza di vitamine A, C ed E nella loro dieta, ciò avrà un effetto negativo sui sistemi antiossidanti e porterà allo sviluppo di molte malattie croniche e metaboliche a lungo termine. Nonostante gli effetti positivi dell’HPD applicato come dieta dimagrante a breve termine, si ritiene che lo stress ossidativo e l’infiammazione che creerà a lungo termine causeranno un aumento delle malattie croniche e metaboliche e delle comorbidità. Questo aumento del carico di malattia aumenterà la spesa sanitaria sia a livello individuale che sociale.

Prove crescenti hanno dimostrato che i ROS e l’infiammazione aumentano la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS). Esiste un collegamento diretto tra la produzione di ROS ed eventi cellulari come l'ossidazione e il ripiegamento delle proteine. I ROS e la produzione di ROS sono componenti integrali dell'ERS e non sono semplici conseguenze dell'induzione dell'ERS. È stato riportato che un aumento dell’ERS innesca l’ERS e può causare vari tipi di morte cellulare. Innanzitutto, alcune forme di ROS possono interrompere il ripiegamento delle proteine ​​ER e innescare l’ERS. Ossidanti esogeni come i produttori di ROS, perossidi, ioni metallici e prodotti di ossidazione dei lipidi possono attivare alcuni aspetti dell'UPR. Il 7-chetocolesterolo, un importante prodotto di ossidazione del colesterolo nella placca aterosclerotica, induce l'UPR nei macrofagi e nelle cellule muscolari lisce vascolari. L’UPR attivato dal 7-chetocolesterolo viene soppresso dall’antiossidante N-acetilcisteina, indicando che l’induzione dell’ERS dipende dall’ERS. Tuttavia, altre forme di ROS come il perossido di idrofene (H2O2) possono stimolare solo componenti lievi o specifici dell’UPR. Uno studio ha determinato che il fosfolipide idroperossido GPx (NPGPx), privo di selenocisteina, un membro della famiglia della glutatione perossidasi (GPx), rileva l'OS nel lume dell'ER e quindi forma un legame disolfuro con GRP78, con conseguente attività chaperone. Inoltre, l’OS indotto durante il misfolding delle proteine ​​nel RE ha portato le cellule eucariotiche a sviluppare risposte allo stress antiossidativo per ripristinare l’omeostasi redox cellulare. Il ramo PERK dell'UPR induce due fattori di trascrizione, ATF4 e Nrf2, che transattivano i geni di risposta allo stress antiossidante, inclusi SOD, HO-1, glutatione transferasi e proteina mitocondriale disaccoppiante 2. La via di segnalazione PERK dell'UPR agisce per mantenere l'equilibrio redox durante ERS attraverso l'attivazione di ATF4 e Nrf2. Piccoli antiossidanti molecolari come il butilidrossianisolo (BHA) possono prevenire l’apoptosi indotta dall’ERS e promuovere il corretto ripiegamento e la secrezione delle proteine, suggerendo un ruolo critico per l’ERS nel misfolding delle proteine. Come altro esempio, è stato dimostrato che due antiossidanti mirati ai mitocondri, Mitoquinone e MitoTempol, riducono l’ERS mitocondriale, l’ERS e la morte cellulare nelle cellule β. Gli antiossidanti possono sopprimere sia l’ERS che l’ERS. Pertanto, i trattamenti mirati a entrambi i fattori di stress possono essere efficaci nel prevenire sia l’ERS che le malattie metaboliche, neurodegenerative, immunitarie e neoplastiche.

Pertanto, lo scopo di questo studio pianificato è quello di esaminare l'effetto sull'ERS dell'HPD, che ha guadagnato popolarità soprattutto con il suo crescente utilizzo nelle diete dimagranti. Verrà così prodotta una letteratura scientifica in grado di prevenire i possibili effetti negativi dell'HPD e allo stesso tempo di supportare la riduzione dell'ERS, efficace nel decorso di diverse malattie croniche.