Влияние белка на стресс эндоплазматической сети

Сегодня многие люди пробуют различные модели питания/диеты для снижения массы тела. Одной из самых популярных из таких диет являются диеты, снижающие потребление углеводов. Западные общества обычно избегают высокого потребления углеводов и жиров. По этой причине интерес к высокому потреблению белка в рационе растет с каждым днем. Хотя не существует единого мнения о том, что такое высокобелковая диета (HPD), HPD, применяемая для снижения веса, представляет собой диету, которая содержит примерно 30% энергии, обеспечиваемой белком. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила ожирение как эндемическую общественную проблему и заявила, что его распространенность растет. С ростом ожирения люди пробуют различные диетические изменения, чтобы добиться снижения веса. К ним относятся диеты с более регулярным набором макро- и микроэлементов, такие как средиземноморская диета и диета DASH, а также диеты, которые могут вызывать дефицит макро- и микроэлементов, такие как диеты Аткинса, Саут-Бич, Зона и Стиллмана, которые содержат высокое содержание белка. Наиболее важные причины интереса к HPD заключаются в том, что он вызывает быструю потерю веса и обеспечивает чувство сытости. Этот положительный эффект HPD на потерю веса привлек внимание диетологов и побудил их увеличить соотношение белка в рационе.

Известно, что ГПД дают более эффективные результаты в снижении массы тела по сравнению с низкобелковыми диетами. Предполагается, что этот эффект возникает в результате усиления термогенеза, повышения насыщения и подавления аппетита, а также снижения гликемического индекса и гликемической нагрузки за счет замены рафинированных углеводов белками. Помимо этого положительного влияния на потерю веса, питание HPD также имеет возможные краткосрочные и долгосрочные побочные эффекты. Известные осложнения длительного питания HPD включают повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний, артериального давления, уровня липидов в крови и почечной дисфункции. Сердечно-сосудистые проблемы, в частности, являются источником беспокойства, поскольку они устраняют краткосрочный положительный эффект HPD на потерю веса и увеличивают бремя сердечно-сосудистых заболеваний в долгосрочной перспективе. Исследования обычно сосредоточены на HPD и потере веса; имеются ограниченные данные о взаимосвязи между питанием HPD и метаболическими дисфункциями, такими как эндотелиальная дисфункция, маркеры воспаления, антиоксидантный статус и другие хронические заболевания. Физиологические, биохимические и молекулярные явления, происходящие из-за диеты с высоким содержанием белка, до конца не изучены, а их результаты не объяснены.

Считается, что диеты с высоким содержанием белка (особенно диеты с низким содержанием углеводов) имеют отрицательные последствия, поскольку вызывают снижение потребления фруктов и овощей. У тех, кто употребляет HPD, особенно у тех, у кого в рационе недостаточно витаминов А, С и Е, это окажет негативное влияние на антиоксидантные системы и приведет в долгосрочной перспективе к развитию многих хронических и метаболических заболеваний. Несмотря на положительные эффекты HPD, применяемого в качестве диеты для снижения веса в краткосрочной перспективе, считается, что окислительный стресс и воспаление, которые она создаст в долгосрочной перспективе, приведут к увеличению хронических и метаболических заболеваний и сопутствующих заболеваний. Такое увеличение бремени болезней приведет к увеличению расходов на здравоохранение как на индивидуальном, так и на социальном уровне.

Все больше данных показывает, что АФК и воспаление увеличивают выработку активных форм кислорода (АФК). Существует прямая связь между выработкой АФК и клеточными событиями, такими как окисление белков и сворачивание белков. АФК и производство АФК являются неотъемлемыми компонентами РСЭ, а не просто следствием индукции РС. Сообщалось, что увеличение ERS запускает ERS и может вызывать различные типы гибели клеток. Во-первых, некоторые формы АФК могут нарушать сворачивание белка ER и запускать ERS. Экзогенные окислители, такие как продуценты АФК, пероксиды, ионы металлов и продукты окисления липидов, могут активировать некоторые аспекты UPR. 7-кетохолестерин, основной продукт окисления холестерина в атеросклеротических бляшках, индуцирует UPR в макрофагах и гладкомышечных клетках сосудов. UPR, активируемый 7-кетохолестерином, подавляется антиоксидантом N-ацетилцистеином, что указывает на то, что индукция ERS зависит от ERS. Однако другие формы АФК, такие как пероксид гидрофена (H2O2), могут стимулировать лишь слабые или специфические компоненты UPR. Исследование показало, что безселеноцистеиновый гидропероксид фосфолипида GPx (NPGPx), член семейства глутатионпероксидазы (GPx), воспринимает OS в просвете ЭР, а затем образует дисульфидную связь с GRP78, что приводит к активности шаперона. Более того, ОС, индуцированная во время неправильного сворачивания белков в ЭР, привела к тому, что эукариотические клетки начали развивать антиоксидантные стрессовые реакции для восстановления клеточного окислительно-восстановительного гомеостаза. Ветвь PERK UPR индуцирует два транскрипционных фактора, ATF4 и Nrf2, которые трансактивируют гены антиоксидантной реакции на стресс, включая SOD, HO-1, глутатионтрансферазу и разобщающий митохондриальный белок 2. Сигнальный путь PERK UPR действует для поддержания окислительно-восстановительного баланса. во время ERS за счет активации ATF4 и Nrf2. Маломолекулярные антиоксиданты, такие как бутилированный гидроксианизол (BHA), могут предотвращать апоптоз, индуцированный ERS, и способствовать правильному сворачиванию и секреции белков, что указывает на критическую роль ERS в неправильном сворачивании белков. В качестве другого примера было показано, что два митохондриально-направленных антиоксиданта, Митохинон и МитоТемпол, снижают митохондриальную ERS, ERS и гибель клеток в β-клетках. Антиоксиданты могут подавлять как ERS, так и ERS. Таким образом, лечение, направленное на оба стрессора, может быть эффективным в предотвращении как ERS, так и метаболических, нейродегенеративных, иммунных и неопластических заболеваний.

Таким образом, цель этого запланированного исследования — изучить влияние HPD, который приобрел популярность, особенно с его растущим использованием в диетах для снижения веса, на ERS. Таким образом, будет создана научная литература, способная предотвратить возможные негативные последствия ГПД и в то же время поддержать снижение ЭРС, эффективное при различных хронических заболеваниях.