Еритритол - ранні попереджувальні ознаки ожиріння
Міжнародна дослідницька група визначила хімічну речовину, яка може бути використана як ранній попереджувальний знак початку ожиріння. Такий біомаркер ожиріння раніше не був відомий. Це цукровий спирт еритритол.
Структура еритритолу | Su-no-G, власна робота з ChemDraw, загальнодоступне
Дослідники навколо проф. Карстен Хіллер, керівник відділу біоінформатики та біохімії в Брауншвейзькому центрі системної біології (БРІКС) ТУ Брауншвейг зумів довести, що люди, які набирають вагу і ризикують ожирінням, мають високий рівень еритритолу в крові.
Еритритол, безумовно, є частиною метаболізму
Наприклад, еритрит використовується як підсолоджувач у лимонадах, і він особливо добре переноситься, оскільки - за загальноприйнятим припущенням - він не обробляється метаболізмом людини, а виводиться у незміненому вигляді. Команда змогла продемонструвати, що це припущення є помилковим: еритритол, безумовно, є частиною метаболізму - і навіть виробляється самим організмом. Консорціум, в якому беруть участь також Люксембурзький центр системної біомедицини (LCSB) Університету Люксембургу та Американський університет Корнелл, опублікував свої результати в журналі PNAS.
Навчалися першокурсники
Основою дослідження стало спостереження, яке дієтологи робили вже давно: "Три чверті всіх нових студентів у США, як правило, набирають вагу в першому семестрі", - говорить проф. Патрісія Енн Кассано з харчових наук з Корнельського університету та ініціатор дослідження: "Це, ймовірно, пов'язано з тим, що вони переїжджають з дому, тепер повинні дбати про себе і змінити свій раціон харчування". До цих пір не було відомо жодного продукту метаболізму, який би використовувався як ранній попереджувальний знак або біомаркер для цього збільшення ваги - яке може призвести до ожиріння - може служити. Кассано та її команда хотіли це змінити, оскільки в ранньому зрілому віці все ще є можливості протидіяти появі ожиріння. Тому вчені протягом року досліджували стан здоров'я у репрезентативної групи нових студентів та брали проби крові у досліджуваних.
Суд ЄС чітко дав зрозуміти, що ожиріння може бути інвалідністю.
Еритритол збільшується в метаболізмі
Потім вони попросили Карстена Хіллера, який тоді працював у LCSB, та його команду дослідити зразки крові. Метою було з'ясувати, які продукти метаболізму в них містяться та як їх склад змінювався протягом досліджуваного періоду. Хіллер вважається одним із провідних експертів у таких дослідженнях: «Ми розробили методи, за допомогою яких ми можемо точно відстежувати, як певні речовини розщеплюються в організмі і які продукти з них виготовляються. Ми також можемо визначити раніше невідомі продукти метаболізму таким чином ". Дослідники виявили, що речовина еритритол більше проявляється в метаболізмі учасників дослідження, які наразі набирають вагу.
Потім слідує шлях глюкози С13
Команда Хіллера також виявила, що підсолоджувач не тільки потрапляє в організм з їжею, але й виробляється самим організмом. "Для цього ми працювали з маркованим цукром", - каже д-р. Жан-П'єр Трецці, який зіграв ключову роль у розслідуванні в LCSB. У глюкозі дослідники замінили певні атоми вуглецю атомами вуглецю, які містять ще один основний будівельний матеріал, ніж це зазвичай буває в природі. Трецці: «Цей ізотоп вуглецю, відомий як С13, стабільний, не впливає на живих істот і дуже рідко зустрічається в природі. Якщо ми штучно включимо його в глюкозу, ми зможемо точно відстежити, яким шляхом глюкоза проходить в організмі ".
Атоми вуглецю С13 також в еритритолі
Результат був дивовижним для дослідників: якщо випробовувані поглинали мічений розчин глюкози, через деякий час атоми вуглецю C13 також знаходились в еритритолі. "Це є доказом того, що організм може сам виробляти цукровий спирт", - говорить Карстен Хіллер: "Еритритол не є речовиною, яку ми просто виділяємо. Це впливає на наш метаболізм. Це суперечить усім попереднім припущенням ".
Однак, за їхніми результатами, дослідники ще не можуть зробити твердження про взаємозв'язок між підвищеною концентрацією еритритолу в крові та початком ожиріння, говорить Хіллер: "Це є предметом наступних досліджень. Тепер ми будемо використовувати ізотопний метод для точного вивчення метаболічних шляхів, що оточують еритритол, дослідження, звідки він береться і як він зникає з організму - і сподіваємось отримати підказки щодо ролі цього цукрового алкоголю у збільшенні ваги ".
Про людину та відділ біоінформатики та біохімії
Професор Карстен Хіллер був призначений до ТУ Брауншвейг у липні 2016 року і з тих пір очолює там кафедру біоінформатики та біохімії. Він також є членом відділу досліджень інфекцій з біоінформатики в Центрі досліджень інфекції імені Гельмгольца (HZI). Раніше він був професором клітинного метаболізму в Університеті Люксембургу, де протягом шести років очолював групу метаболоміки. Професор Хіллер та його команда досліджують роль метаболізму клітин імунної системи та мозку у зв'язку із захворюваннями. Вони також досліджують, як змінюється метаболізм клітин-господарів людини під час інфекції. Таким чином, група виявила, наприклад, що імунні клітини людини виробляють речовину, раніше невідому в метаболізмі людини, яка має антибіотичну дію на бактерії. За допомогою методів біохімії та інформатики слід визначити подальші ключові моменти в метаболізмі імунних клітин, які в майбутньому можуть бути використані для терапевтичних варіантів. (idw, червоний)