Правильное питание может стать защитой от инсульта и его последствий. Это выяснила группа ученых из Москвы и Воронежа в экспериментах с мышами. Кетогенная диета с повышенным содержанием жиров защитила ДНК митохондрий от повреждений при инсульте. Тогда как гидроксицитриновая кислота (пищевая добавка для похудения) только усугубила последствия болезни. Полученные данные позволят скорректировать терапию, которую рекомендуют при профилактике инсульта и лечении его последствий.
Инсультами считают сразу несколько патологий, при которых происходит резкое нарушение кровоснабжения головного мозга. Без оказания своевременной помощи человек может погибнуть или остаться тяжелым инвалидом, при этом ежегодно более 12 млн человек переживают инсульт.
При инсульте снижается кровоснабжение и обеспечение клеток кислородом, из-за этого нарушается работа митохондрий (энергетических станций клеток), и нейроны гибнут. Так как митохондрии участвуют в синтезе энергии из веществ, которые мы получаем с пищей, изменение рациона может оказать влияние на их работу и без приема лекарств.
В частности, при кетогенной диете с низким содержанием углеводов и большим количеством жиров основным источником энергии становятся именно жиры. Человек на такой диете быстрее насыщается и поэтому потребляет меньше калорий. Из-за снижения уровня глюкозы в организме в головном мозге меняются активность генов и различные клеточные процессы. Недостаток поступающих калорий запускает синтез веществ, стимулирующих и поддерживающих развитие нейронов.
Но не все люди готовы сократить свой рацион, кроме того, длительная кетодиета может вызвать болезни почек, пищеварительной системы и имеет противопоказания. Поэтому в последнее время препараты, которые снижают аппетит и запускают те же биохимические пути, что и недостаток калорий (например гидроксицитриновая кислота), становятся более популярными. Исследователи предполагают, что они могут иметь те же положительные эффекты, что и кетогенная диета, и уже есть данные о снижении веса после приема гидроксицитрата, однако были описаны и случаи его токсичности.
Ученые из Воронежского государственного университета и Института физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ установили, как кетогенная диета и гидроксицитриновая кислота влияют на организм. Для этого они провели эксперимент на мышах. Исследователи разделили 69 грызунов на три группы: одни получали стандартное питание, вторые были на кетогенной диете, а третьим к стандартной еде добавляли гидроксицитриновую кислоту. Мыши питались таким образом в течение двух недель.
Ученые вводили в кровь грызунов специальный краситель, а затем, при помощи освещения мозга лазером, активировали его. Это приводило к протеканию химической реакции и образованию в освещенном участке мозга тромба, нарушающего кровоснабжение ткани. Независимо от диеты у перенесших инсульт мышей к третьему дню уменьшалось количество митохондриальной ДНК в коре поврежденного полушария головного мозга. Это связано со снижением активности генов, регулирующих образование митохондрий, — этих структур становилось меньше.
Биологи выяснили, что при нарушении кровоснабжения в митохондриях могут образовываться активные формы кислорода, нарушающие целостность ДНК. Однако после инсульта у мышей на диете количество повреждений не отличалось от количества дефектов у здоровых грызунов. Это значит, что кетогенная диета перед инсультом защищала ДНК митохондрий от повреждений. Ученые считают, что питание с повышенным содержанием жиров предотвращало вызванные инсультом изменения в активности генов, что и позволяло сохранить целостность ДНК. Так, активность гена Nfe2I2, отвечающего за формирование новых митохондрий, оставалась высокой.
Гидроксицитриновая кислота, напротив, не защищала мозг от повреждений при инсульте. У грызунов, получающих препарат, значительно менялась активность генов, что и привело к повреждению ДНК.
«Отсутствие эффекта гидроксицитрата стало для нас неожиданностью, требующей дальнейшего изучения, поскольку ограничение питания, которое должен симулировать гидроксицитрат, всегда демонстрировало выраженный защитный эффект в мозге. Особенно настораживает ряд выявленных побочных эффектов гидроксицитрата, тем более что отдельные свидетельства таких побочных явлений иногда наблюдались и у пациентов, использовавших это вещество в качестве пищевой добавки для похудения», — рассказал руководитель проекта, доктор биологических наук, заведующий лабораторией структуры и функций митохондрий НИИ ФХБ МГУ Егор Плотников.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Molecular Neurobiology.
