Зміна змінених метаболічних функцій для покращення довгострокового контролю ваги Залиште коментар

метаболічних
Джим Інгліш

За даними Центрів контролю за хворобами (CDC), за оцінками, 65 відсотків усіх дорослих американців в даний час страждають ожирінням або мають клінічну надмірну вагу, і зараз медичні експерти прогнозують, що ожиріння незабаром перевершить куріння як єдиний найбільший фактор, що сприяє ранній смерті та втраті Якість життя. 1

У звіті, опублікованому в New England Journal of Medicine, більша частина вини за продовження епідемії ожиріння покладається на відсутність "ефективних заходів на рівні населення для зменшення ожиріння". Іншими словами, поточні варіанти контролю ваги просто не працюють. 2

Серйозність проблеми була висвітлена в нещодавньому звіті на замовлення британського виробника ліків GlaxoSmithKline. Дослідники, що працюють у компанії, випадковим чином зв’язувались із 12599 домашніми господарствами по всій території Сполучених Штатів, щоб опитати людей щодо їхніх зусиль схуднути. 3500 дорослих, які пройшли повне опитування, повідомили, що робили в середньому 1,5 серйозних спроби схуднути за рік до співбесіди та вражаючі 15 спроб контролю ваги протягом усього дорослого життя. 3 Ці цифри особливо показові з огляду на той факт, що 75 відсотків респондентів мали надлишкову вагу або мали клінічне ожиріння під час своїх співбесід, на основі вимірювань індексу маси тіла (ІМТ), про які повідомляли самі.

3500 дорослих, які пройшли повне опитування, повідомили, що робили в середньому 1,5 серйозних спроб схуднути за рік до співбесід і 15 надзвичайних спроб контролю ваги протягом усього дорослого життя.

Такі висновки змушують провідних експертів з ожиріння повернутися до самого елементарного і очевидного питання з усіх: чому так важко схуднути і утримати зайві кілограми від повернення?

Втрата ваги складна

У лютневому номері журналу Scientific American науковий письменник Девід Фрідман зауважив, що: «Здається, це не повинно бути так важко. Основна формула для схуднення проста і широко відома: споживайте менше калорій, ніж витрачаєте. І все ж якби це було насправді легко, ожиріння не було б головним питанням здоров’я в країні, пов’язаним із способом життя ”. 4

"... якби це було настільки легко, ожиріння не було б головним питанням здоров'я, пов'язаним зі способом життя в країні".

"Майже кожен, хто намагається дотримуватися дієти, здається, зазнає невдачі в довгостроковій перспективі", - додає Фрідман. Це спостереження підтверджується великим оглядом 31 дослідження дієти, який був опублікований у квітневому номері американського психолога. У своїй роботі дослідники з UCLA виявили, що приблизно дві третини всіх тих, хто страждає від дієти, важать більше, ніж до дієти протягом двох років. 5

"Спочатку ви можете втратити від 5 до 10 відсотків ваги на будь-якій кількості дієт, але потім вага повертається", - сказала Трейсі Манн, доцент кафедри психології UCLA і провідний автор дослідження. “Ми виявили, що більшість людей відновили всю вагу, плюс більше. Стійке зниження ваги було виявлено лише у невеликої меншості учасників, тоді як повне відновлення ваги було виявлено у більшості. Дієта не призводить до стійкої втрати ваги або користі для здоров'я більшості людей ".

За словами Джанет Томіяма, співавторки дослідження, “Кілька досліджень вказують на те, що дієта насправді є послідовним предиктором збільшення ваги в майбутньому. Ми запитали, які є докази того, що дієта діє в довгостроковій перспективі, і виявили, що дані свідчать про протилежне ». Насправді, одне з досліджуваних досліджень показало, що як чоловіки, так і жінки, які брали участь у офіційних програмах схуднення, набирали значно більше ваги протягом двох років, ніж ті, хто не брав участі у програмі схуднення.

"Ми дійшли висновку, що більшості з них було б краще взагалі не сідати на дієту".

Що трапляється з людьми на дієтах у довгостроковій перспективі, запитав Манн. “Ми дійшли висновку, що більшості з них було б краще взагалі не сідати на дієту. Їхня вага була б майже однаковою, а їхні тіла не зазнавали б зносу від схуднення та повернення всього цього ». Погіршуючи ситуацію, втрата та набір ваги тепер пов’язані із серцево-судинними захворюваннями, інсультом, діабетом та зміною імунної функції. 6

Як схуднення змінює метаболізм

Для вирішення проблеми ожиріння Національний інститут охорони здоров’я щорічно вкладає майже 800 мільйонів доларів на дослідження, спрямовані на розкриття метаболічних, генетичних та неврологічних основ контролю ваги. За словами Фрідмена, це дослідження "дало важливу інформацію про те, як білки взаємодіють у нашому тілі, щоб видобувати та розподіляти енергію з їжі, а також виробляти та зберігати жир".

Одним з головних результатів цього дослідження є нове розуміння того, як нормальні метаболічні функції суттєво змінюються самим актом дієти. Зокрема, після періоду значної втрати ваги, метаболічні зміни призводять до зниження виробництва енергії, оскільки організм готується до посилення вироблення жиру та збільшення накопичення жиру, щоб знову почати упаковувати фунти. Показано, що ці хронічні метаболічні зміни зменшують вироблення енергії (що призводить до втоми), одночасно підвищуючи апетит (для стимулювання надлишку калорій) та шунтування споживаних калорій у виробництво збільшених запасів жиру, щоб зменшити втрати ваги.

Роль ліпопротеїнової ліпази (ЛПЛ) у виробництві жиру

Дослідники виявили, що сам процес схуднення викликає зміну рівнів та розподілу ферменту, ліпопротеїн-ліпази (LPL), який контролює, як жири метаболізуються та зберігаються. LPL, який називають "воротарем метаболізму", відіграє вирішальну роль у визначенні, метаболізуються циркулюючі тригліцериди клітинами м'язів для виробництва енергії або перетворюються в жир для зберігання в адипоцитах (жирових клітинах).

Історично діяльність LPL відіграла вирішальну роль у ранньому розвитку виду. Активність ЛПЛ зворотно регулюється в жирових клітинах і м’язових тканинах у відповідь на цикли прийому їжі. Вживання їжі призводить до збільшення активності LPL в жирових клітинах і зниження активності в м’язових клітинах, що дозволяє організму максимально накопичувати енергію (як жир), коли їжа доступна. Між прийомами їжі або коли їжа недоступна, активність ЛПЛ знижується в жирових клітинах, тоді як вона збільшується в м’язових клітинах, щоб максимізувати енергію в періоди поведінки, яка шукає їжу.

Для наших фізично активних предків, що збирають мисливців, які харчувались дієтою з високим вмістом білка та низьким вмістом жиру, LPL забезпечив критичну генетичну перевагу, яка покращила шанси на виживання.

Регулюючи, як жири метаболізуються, транспортуються та зберігаються, LPL дозволив раннім людям використовувати запас жиру як запас енергії, коли їжі було вдосталь, щоб витрачати їх у часи, коли їжі бракувало. Для наших фізично активних предків, що збирають мисливців, які харчуються дієтою з високим вмістом білка та низьким вмістом жиру, ця здатність використовувати ЛПЛ для зберігання та вивільнення жирів за необхідності забезпечувала критичну генетичну перевагу, що збільшувала шанси на виживання під час голоду.

Очевидно, що ранні люди з такою адаптацією більше підходили для виживання, і тим самим передавали цей механізм метаболічного регулювання сучасним людям. На жаль, для сучасних людей, які ведуть в основному малорухливий спосіб життя з необмеженим доступом до рясного запасу їжі, багатої жирами та рафінованими вуглеводами, ця збережена генетична ознака підживила вибухонебезпечну епідемію ожиріння та пов’язаних із ожирінням захворювань.

Змінений коефіцієнт LPL та ожиріння

У нежирному здоровому тілі LPL рівномірно розподіляється в рівних кількостях між м’язовими клітинами та жировими тканинами. Дослідження, проведені за останні два десятиліття, показали, що вживання дієти з високим вмістом рафінованих вуглеводів може суттєво змінити це співвідношення, що призводить до вищої активності LPL в жирових клітинах. Це, в свою чергу, призводить до значного збільшення перетворення споживаних калорій у жирові запаси. І навпаки, це змінене співвідношення також різко знижує активність ЛПЛ у м’язових клітинах, що призводить до зменшення вироблення енергії, збільшення резистентності до інсуліну та подальшого збільшення ваги.

Що є одним з найбільш хибних поворотів у генетичному програмуванні, коли ожиріння здатне успішно схуднути, замість того, щоб повернутися до попереднього, ожиріння LPL/співвідношення, як і слід було очікувати, рівень LPL в жирових клітинах насправді різко зростає (Рис. 1). Цей ефект також спостерігався у спортсменів. Вже через два тижні фізичного відпочинку (детрина) десятикратно збільшується співвідношення жиру/м’язів ЛПЛ, що призводить до значного збільшення у створенні нових запасів жиру.

Цей ефект "відскоку" є ще однією успадкованою метаболічною адаптацією, що виникає, коли організм помилково трактує зменшення споживання калорій та подальшу втрату ваги як доказ чергового голоду, що загрожує життю. Відповідь організму на цю сприйману загрозу полягає у подальшому обмеженні енергетичних витрат та прискоренні перетворення будь-яких доступних калорій у додаткові запаси жиру для збільшення шансів на виживання.

Ця хронічна зміна співвідношень LPL пояснює, чому, крім того, що вони швидко відновлюють всю свою важко втрачену вагу, більшість людей фактично набирають більше ваги, ніж вони спочатку втрачали, намагаючись повернутися до нормального, здорового харчування. Зміна активності ЛПЛ після схуднення активно працює на придушення виробництва енергії та посилення апетиту та стимулювання споживання додаткових калорій, дозволяючи організму відновити перетворення харчових ліпідів у жирові запаси для тривалого виживання.

Нормалізація метаболічних змін для підтримки втрати ваги

Нова оцінка адаптивних генетичних та метаболічних механізмів, що лежать в основі епідемії ожиріння, породила ряд перспективних нових пошукових запитів для дослідників. Очолює список перспективних варіантів контролю ваги кілька природних рослинних сполук, які традиційно використовуються для підтримки та підтримки здорової ваги. Особливий інтерес представляє кілька нещодавніх досліджень, що розкривають, як дві традиційні сполуки, Cordyceps Sinensis та Crataegus Fructi, підтримують контроль ваги шляхом нормалізації маси хронічних метаболічних, хімічних та поведінкових компонентів, що беруть участь у небажаному наборі ваги, особливо після втрати зайвої ваги.

Кордицепс Синенсіс

Cordyceps sinensis - надзвичайно екзотичний - і дорогий - лікарський гриб, який зустрічається лише на дуже великій висоті на Гімалайських плато. Труднощі та вартість збору кордицепсу в таких екстремальних умовах історично зробили його одним з найбільш високо цінуваних серед усіх традиційних лікарських культур. Навіть сьогодні тибетський кордицепс, зібраний природним шляхом, коштує 1500 доларів за фунт за найнижчий сорт - до понад 8000 доларів за фунт за продукцію найкращої якості. Незважаючи на такі високі витрати, адаптогенні та лікарські переваги Кордицепсу зробили його однією з найбільш високо цінуваних основних видів тибетських, китайських та традиційних рослинних ліків, які зазвичай зарезервовані для людей похилого віку як омолоджуючий засіб для боротьби з втомою та запобігання старінню.

Розвиток сучасних процесів «зануреної культури» призвів до промислового вирощування кордицепса в промислових масштабах, і всі наукові дослідження, опубліковані за останні двадцять років, базуються на екстрактах гарячої води, вирощуваних таким чином. За цей відносно короткий проміжок часу дослідники виявили низку унікальних механізмів підтримки цілющих тверджень, історично приписуваних Кордицепсу.

Зміна інсулінорезистентності

Ранні дослідження показали, що введення Кордицепсу мишам призвело до значного поліпшення рівня ліпідів у сироватці крові, включаючи зниження загального холестерину в сироватці крові, підвищення ліпопротеїдів високої щільності (ЛПВЩ) та зменшення як ЛПНЩ (ліпопротеїдів низької щільності), так і ЛПНЩ (дуже низька рівні щільності ліпопротеїнів). 7 Додаткові дослідження на тваринах показали, що Кордицепс також захищає від утворення та накопичення відкладень холестерину в аорті, пригнічуючи окислення ліпопротеїдів низької щільності вільними радикалами. 8

Також показано, що кордицепс допомагає у зворотному розвитку інсулінорезистентності. Інсулінорезистентність сильно погіршує здатність організму засвоювати глюкозу, що призводить до небезпечно високого рівня глюкози та інсуліну в крові. Оскільки інсулін виганяє надлишок глюкози з крові для накопичення у вигляді жиру, організм позбавляється необхідного палива для енергії, що призводить до підвищеної втоми та нездорового збільшення ваги.

У 2002 році дослідники виявили, що екстракти кордицепсу допомагають зменшити інсулінорезистентність і відновити чутливість до інсуліну як у здорових, так і у хворих на цукровий діабет тварин. Вже після 17 днів лікування Кордицепсом дослідники відзначили значне поліпшення рівня глюкози в крові натще, рівня інсуліну в плазмі, індексу інсуліну глюкози та толерантності до перорального прийому глюкози у оброблених тварин. 9

В іншому дослідженні дослідники помітили, що тварини, які отримували Кордицепс протягом 10 днів, продемонстрували значне поліпшення утилізації глюкози у всьому тілі, що супроводжується зменшенням секреції інсуліну після їжі з високим вмістом вуглеводів. 10

У 2006 році дослідники виявили, що Кордицепс суттєво нормалізував реакції на глюкозу в крові, якщо їх давали діабетичним щурам під час перорального тесту на толерантність до глюкози. 11 Того ж року дослідники з Інституту китайських медичних наук у Макао виявили, що екстракт кордицепса спричиняв значне падіння рівня глюкози в крові при введенні мишам, які страждають на діабет. Рівень інсуліну в сироватці крові також нормалізувався, вказуючи на те, що Кордицепс стимулював викид інсуліну підшлунковою залозою, одночасно знижуючи резистентність до інсуліну. 12

У відповідному дослідженні, опублікованому в 2006 р., Вчені з Департаменту технологій біологічних наук на Тайвані виявили, що ферментований міцелій і бульйон Кордицепса проявляють антигіперглікемічну активність, одночасно викликаючи значне зниження концентрації глюкози в сироватці крові у діабетичних щурів, додатково підтверджуючи його потенційну роль як функціональне харчування для розладів обміну речовин і для людей, яким загрожує ожиріння та розвиток діабету. 13

Кратаегус (Fructus Crataegi)

Кратаегус (Fructus Crataegi) - традиційна рослинна рослина, яка широко використовується для зміцнення здоров’я печінки та кровообігу. Попередні дослідження показали, що Crataegus є багатим джерелом потужних флавоноїдів - рослинних антиоксидантних сполук, які надають захисні переваги для здоров'я. Показано, що флавоноїди, що містяться в Crataegus, запобігають окисленню ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ), які беруть участь у формуванні артеріальних бляшок та серцево-судинних захворюваннях. Також було показано, що кратаегус діє як потужний антиоксидант, орієнтуючись на небезпечні вільні радикали (супероксид, гідроксильні та пероксильні радикали), які пошкоджують тканини серця.

Ця остання кардіотонічна користь була продемонстрована в дослідженні, опублікованому в номері журналу Phytomedicine від лютого 2010 року. Дослідники з Університету штату Огайо протягом 30 хвилин позбавляли серця тварин крові, імітуючи наслідки важкого серцевого нападу. Потім, коли кровообіг поступово відновлювався (реперфузія), дослідники напоїли серця екстрактом Crataegus. Результатом було те, що на додаток до сприяння значному відновленню серцевої скорочувальної функції, екстракт Crataegus значно зменшив розмір і кількість пошкоджень тканин (розмір інфаркту), одночасно пригнічуючи пошкоджуючий ферментативний каскад, який, як правило, спричинює руйнування клітинних білків і тканин серця відразу після серцевий напад. 14

Перешкоджає створенню жиру

На додаток до своїх потужних кардіотонічних переваг, дослідження показують, як Crataegus може допомогти у запобіганні неконтрольованому набору ваги та ожиріння, скасовуючи метаболічні зміни, що сприяють збільшенню утворення та накопичення жиру.

В одному з досліджень вчені годували хом'яків дієтою з високим вмістом жиру, щоб підвищити рівень ліпідів у крові та викликати ожиріння. Потім хом'яків із зайвою вагою лікували екстрактом Crataegus протягом семи днів. Наприкінці періоду лікування дослідники відзначили, що тварини, оброблені кратегами, мали значно нижчий апетит та зменшили споживання їжі. На додаток до значної втрати загальної маси тіла, у оброблених хом'яків помітно зменшувались розміри та вага білих жирових клітин. Крім того, ліпідні профілі тварин, оброблених Crataegus, були значно покращені, що призвело до зниження загального холестерину (ТК), зниження рівня тригліцеридів (ТГ), зниження рівня ЛПНЩ (поганого холестерину) та підвищення рівня ЛПВЩ (хорошого холестерину). 15

На додаток до своїх потужних кардіотонічних переваг, останні дослідження показують, як Crataegus може допомогти у запобіганні неконтрольованому збільшенню ваги та ожиріння, скасовуючи метаболічні зміни, що сприяють збільшенню утворення та накопичення жиру.

У відповідному дослідженні було показано, що Crataegus надає вражаючі метаболічні та проти ожиріння переваги, діючи на сімейство рецепторів, які називаються рецепторами, активованими проліфератором пероксисоми (PPAR). PPAR відіграють життєво важливу роль у метаболізмі ліпідів і глюкози, контролюючи, як глюкоза перетворюється в жир і зберігається в жирових клітинах у людей із ожирінням. Зокрема, було показано, що Crataegus працює, активуючи набір рецепторів, званих PPAR-альфа, для збільшення спалення жирних кислот у м’язових клітинах, одночасно перешкоджаючи накопиченню жирних кислот у нових адипоцитах (жирових клітинах).

Зміна змін LPL

У 2006 році дослідники задумали дослідити, чи можуть флавоноїди Crataegus впливати на метаболізм ліпідів, регулюючи експресію LPL. Для підтвердження ефекту дослідники обробляли мишей або флавоноїдами Crataegus, або піоглітазоном (протидіабетичним препаратом, що застосовується для лікування діабету 2 типу) та вимірювали рівень LPL у сироватці крові, жировій тканині та м’язових тканинах. На рівень LPL в сироватці крові не впливало ні лікування флавоноїдами Crataegus, ні піоглітазоном, однак дослідники відзначали, що тварини, оброблені Crataegus, продемонстрували значне збільшення активності LPL в м’язових тканинах та значне зниження рівня LPL у жирових тканинах. Дослідники припустили, що флавоноїди Crataegus допомагають регулювати експресію LPL через шлях, що активується проліфератором пероксисом (PPAR). 16

Резюме

Поки вчені продовжують розкривати основні біологічні механізми природних сполук, дослідження традиційних трав виявляють безліч унікальних властивостей, які можуть виявитися корисними для тих, хто прагне керувати довгостроковими цілями ваги, особливо після втрати небажаних кілограмів. Змінюючи хронічні метаболічні, хімічні та поведінкові зміни, що спостерігаються у осіб, що страждають ожирінням, ці сполуки можуть виявитися корисними для контролю ожиріння та сприяння довгостроковому підтриманню оптимальної ваги.