
Řezání jedné aminokyseliny ze stravy způsobilo rychlý drastický úbytek hmotnosti u myší přeměnou bílého tuku na hnědý tuk hořící kalorií. Studie odhaluje silný nový mechanismus pro hubnutí, který se nespoléhá na méně a pohybující se více.
Když přemýšlíme o „tělesném tuku“, s největší pravděpodobností přemýšlíme o bílém tuku, který ukládá energii z jídla, které jíme, a stavíme se, když bereme více kalorií, než spálíme. Bílý tuk byl spojen se zdravotními problémy, jako jsou srdeční choroby a cukrovka. Hnědý tuk je naproti tomu mnohem výhodnější. Místo toho spaluje energii a produkuje teplo, aby naše těla udržovala v teple v procesu zvaném termogeneze.
Vědci se obzvláště zajímají o hnědý tuk, protože zvýšení jeho aktivity nebo přeměny bílého tuku na tuk podobný hnědému by mohlo lidem pomoci spálit více kalorií a zlepšit celkové zdraví. Nová studie zjistila, že snížení aminokyseliny cystein vyvolává přechod buněk bílého tuku na buňky hnědých tuků a může vést k významnému úbytku hmotnosti.
„Kromě dramatického úbytku hmotnosti a zvýšení spalování tuků v důsledku odstranění cysteinu … [t]Výsledky Hese naznačují budoucí strategie řízení hmotnosti, které se nemusí spoléhat výhradně na snižování kalorického příjmu, “uvedl spoluautor studie Krisztian Stadler, PhD, profesor Pennington Biomedical Research Center (PBRC), přidružený k Louisiana State University.
Cystein je „proteinogenní“ aminokyselina, což znamená, že se podílí na výrobě proteinů, kromě různých metabolických funkcí. Tělo může produkovat cystein, což z něj činí nepodstatnou aminokyselinu (esenciální aminokyseliny musí být získány dietou). V této studii vědci zkoumali, jak cystein ovlivnil metabolismus, chování tukové tkáně a tělesnou hmotnost zkoumáním toho, jak cystein ovlivňuje metabolické změny pozorované u lidí i myší.
Zkoušili důkazy získané ze studie CALERIE-II, dvouletou randomizovanou kontrolovanou studií zkoumající účinky dlouhodobého omezení kalorií u zdravých, neobézních dospělých. V rámci studie účastníci snížili příjem kalorií v průměru o 14% za dva roky. Vědci zjistili, že snížený příjem kaloriky vedl k poklesu hladin cysteinu a změnám metabolických drah souvisejících s cysteinem a esenciálním aminokyselinovým methioninem.
Myši, které byly geneticky vytvořeny tak, aby postrádaly enzym Cth, který pomáhá produkovat cystein z methioninu, byly krmeny dietou bez cysteinu. Myši zažily rychlý a drastický úbytek hmotnosti a ztrácí přibližně 25% až 30% jejich tělesné hmotnosti během jednoho týdne, především kvůli úbytku tuku. Rezintrování cysteinu na stravu zvířat zvrátilo úbytek hmotnosti a ukázal, že účinek byl konkrétně způsoben deprivací cysteinu. Vědci poznamenali, že nedostatek cysteinu způsobil, že tkáň bílého tuku přeměnila na hnědý tuk, což je proces známý jako „zhnědnutí“. Tento přechod zvýšil výdaje na energii a spalování tuků, aniž by vyžadoval změny v příjmu potravy nebo úrovně aktivity.

Vědci pak zkoumali dopad nedostatku cysteinu na obezitu vyvolanou stravou. Když byly obézní myši, které byly krmeny s vysokým obsahem tuku po dobu 12 týdnů, přepnuty na dietu s nízkým cysteinem, ztratily přibližně 30% své tělesné hmotnosti za týden, přestože si udržely vysoký příjem kalorií. Zvířata také zlepšila kontrolu hladiny cukru v krvi, zvýšily výdaje na energii a snížily zánět v tukové tkáni. Analýza tukové tkáně myší odhalila zhnědnutí.
„Reverzní překlad lidské kalorické restrikční studie identifikoval nového hráče v oblasti metabolismu energie,“ řekl spoluautor Eric Ravussin, PhD, který drží předsedu Douglas L Gordon v diabetu a metabolismu v PBRC a dohlíží na jeho lidskou translační fyziologickou laboratoř. „Systémová vyčerpání cysteinu u myší způsobuje úbytek hmotnosti se zvýšeným využitím tuku a zhnědnutí adipocytů [fat cells]“
Je zajímavé, že odezva na zhnědnutí tukové tkáně pozorované vědci se nespoléhala na UCP1, běžný termogenní protein, což naznačuje nový, nezávislý mechanismus. Místo toho tento účinek vyžadoval noradrenalin signalizaci přes část sympatického nervového systému, který je primárně zodpovědný za reakci boje nebo letu těla. V této reakci hraje klíčovou roli noradrenalin, hormon a neurotransmiter, který je také známý jako norepinefrin.
Studie má určitá omezení. Použité modely myši byly geneticky modifikovány, což je pochopitelné, ale které nemusí odrážet lidský metabolismus. Závažnost hubnutí u myší byla extrémní a potenciálně smrtelná, takže je pro lidi netvořitelné. Přesná dráha termogeneze nezávislá na UCP1 zůstává neznámá. Dosud není známo, jak by byla u lidí bezpečná nebo efektivní manipulace s cysteinem. Studie se nezabývá dlouhodobými účinky nebo udržitelností vyčerpání cysteinu.
Jeho zjištění však naznačují, že cystein hraje klíčovou roli při regulaci metabolismu energie a skladování tuků. Zdůrazňuje potenciální nový cíl léčiva pro léčbu obezity, zejména napodobováním účinků deplece cysteinu, aniž by ve skutečnosti vyčerpal cystein, což by mohlo být nebezpečné. Pointa je, že studie poskytuje další podporu pro představu, že složení aminokyselin, nejen kalorií, může ovlivnit regulaci zdraví a hmotnosti.
Studie byla zveřejněna v časopise Metabolismus přírody.
Zdroj: Pennington Biomedical Research Center
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com