Липидный обмен

Старение — сложный биологический процесс. Изменения, которые годами накапливаются в человеческом теле, приводят к потере физиологической целостности: волокна становятся менее упругими, связки легче рвутся, кости приобретают хрупкость. Зачастую эти изменения связаны с повышенной уязвимостью к конкретным заболеваниям, в том числе возрастным. Благодаря разного рода научным исследованиям, наше понимание процессов старения значительно расширилось, но до сих пор остаётся открытым вопрос – что в первую очередь вызывает развитие возрастных патологий и является «спусковым крючком», запускающим старость?

Изучение процессов старения в науке

Карлос Лопес-Отин, молекулярный биолог и автор книги «Генетика счастья или жизнь в 4-х буквах» предположил, что есть девять факторов, которые способствуют процессу старения. В их числе: истощение стволовых клеток, нестабильность генома, окислительный стресс и изменение клеточной коммуникации. Они настолько тесно взаимосвязаны друг с другом, что определение их точной роли в старении сильно затруднено. Лопес-Отин утверждает, что эти признаки имеют разное значение для ускорения старения, а некоторые изменения и вовсе происходят для компенсации этих процессов.

Тем не менее достижения в области генетических технологий, фармакологических подходов и диетических вмешательств позволили выделить важные мишени сложных процессов старения.

Роль липидного обмена в развитии возрастных патологий

Изменения липидного обмена играют важную роль при различных патофизиологических состояниях. В организме липиды используются в качестве непосредственного источника энергии или как строительный материал. В результате окисления жирные кислоты превращаются в высокоэнергетические соединения. Метаболически активные органы используют этот путь, потому что ОЖК даёт относительно большую энергию по сравнению с другими метаболитами. Когда потребление липидов превышает необходимое организму количество, избыток будет откладываться в жировых тканях в виде триглицеридов.

В нормальных условиях жировая ткань накапливает большую часть избыточных липидов в организме. Однако при определенных условиях, таких как нарушения обмена веществ и старение, повышенная липотоксичность может привести к различным возрастным заболеваниям, включая сердечно-сосудистые заболевания, рак, артрит, диабет 2 типа и болезнь Альцгеймера. Избыточные липиды также могут накапливаться в других тканях, включая печень, мышцы и почки. Это эктопическое накопление липидов может происходить из-за избыточного содержания липидов в организме и из-за измененной метаболической передачи сигналов в пораженных органах. При метаболически нарушенных условиях изменяются запасы липидов и липидный профиль. Эти изменения когда-то считались нормальным следствием метаболических процессов. Однако, исследования выявили, что в процессах старения именно липидный обмен играет особо важную роль, т.к. изменённые липиды активно участвуют в патологических клеточных процессах.

Измененный метаболизм липидов может включать следующие три механизма:

1. Недостаточное использование энергии липидов может вызывать патологические клеточные изменения. Органы и ткани, зависящие от окисления жирных кислот, такие как печень и мозг, будут чувствовать на себе самое большое влияние этого фактора и недостаток использования энергии.

2. Клетки жировой ткани выделяют несколько адипокинов. Степень высвобождения адипокинов зависит от количества липидов в клетках. Например, гормон лептин подавляет аппетит, активируя свои рецепторы в гипоталамической области головного мозга. Однако, лептин не может достигнуть этой цели при гиперлептинемии и лептинорезистентности. Исследователи предлагают объяснение этого феномена с позиции понятия «селективной лептинорезистентности», которое основано на сохранении симпатовозбуждающего действия лептина, несмотря на резистентность к потреблению пищи (пресыщению) и на способность гормона снижать массу тела. Если селективная лептинорезистентность имеет место у тучных людей, то лептин может способствовать избыточной симпатической активности, несмотря на резистентность к его метаболическому воздействию.

3. Жирные кислоты и другие метаболиты липидов принимают непосредственное участие в клеточных процессах. Избыток жирных кислот увеличивает клеточный стресс, вызывая цитотоксичность. Кроме того, специфические метаболиты жирных кислот, включая эйкозаноиды и сфинголипиды, также участвуют в клеточных реакциях и связаны с возрастными заболеваниями.

Клинические испытания метабиотика X-Code, связанные с липидным обменом

Метабиотики – это препараты, содержащие продукты метаболизма или структурные компоненты пробиотических микроорганизмов. Известный российский учёный микроэколог Борис Аркадьевич Шендеров сформулировал определение данной группы веществ так: «Метабиотики являются структурными компонентами пробиотических микроорганизмов, и/или их метаболитов, и/или сигнальных молекул с определенной (известной) химической структурой, которые способны оптимизировать специфичные для организма-хозяина физиологические функции, регуляторные, метаболические и/или поведенческие реакции, связанные с деятельностью эндогенной микробиоты организма-хозяина».

Было исследовано влияние метабиотика X-Code на людей по клиническим лабораторным параметрам, связанным с метаболизмом липидов. Здоровые взрослые мужчины с ИМТ 25,0 или выше и оцененным как "слегка избыточный вес" получали X-Code за 30 минут до сна каждый день. Прием препарата продолжался в течение четырех недель, а образцы крови были взяты у испытуемых до и после клинического испытания.

Результаты, полученные по пунктам теста, связанным с липидным обменом (концентрация общего холестерина, концентрация холестерина ЛПВП, концентрация холестерина ЛПНП и концентрация триглицеридов), представлены на рисунке 1. Результаты сравнения на основе средних значений показали, что после приема X-Code были ниже показатели общего холестерина, холестерина ЛПНП и концентрации триглицеридов, что указывает на то, что метабиотик X-Code имеет тенденцию улучшать липидный обмен. Также наблюдался ингибирующий эффект на концентрацию триглицеридов, хотя она и не достигла референсного диапазона, считающегося нормальным. С другой стороны, концентрация холестерина ЛПВП увеличилась. Эти результаты показаны на рисунке 1.

Результаты клинических тестов на показатели, связанные с липидным обменом, до и после испытания X-Code:

Серая полоса на каждом графике указывает на диапазон референсных значений, который считается нормальным для каждого клинического теста.

Снижение концентрации общего холестерина на 1% уменьшает риск развития инфаркта миокарда на 2-3%, и существует корреляция между повышенной концентрацией холестерина ЛПНП и повышенным относительным риском развития ишемической болезни сердца, что позволяет предположить, что прием метабиотика X-Code способен снизить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, включая цереброваскулярные, и ишемическую болезнь сердца. Было высказано предположение, что постоянный приём X-Code может оказывать благоприятное воздействие на липидный обмен у людей.

После улучшения липидного обмена при непрерывном приёме метабиотика X-Code, было исследовано влияние X-Code на количество жировых капель, накопленных в клетках грызунов преадипоцитов 3T3 - L1, с целью выяснения механизма действия.

Метабиотик X-Code добавляли в культуральную среду жировых клеток и измеряли количество жировых капель, накопленных в клетках. Изменения в морфологии клеток после воздействия метабиотика X-Code на клетки грызунов 3T3-L1 показаны на рисунке 2, а изменения в количестве накопленных жировых капель в клетках - на рисунке 3.

Клетки грызунов BT3-L1 имеют тенденцию к накоплению внутриклеточных жировых капель в течение жизни клеточных культур. Компонентами этих жировых капель в основном являются триглицериды, и количественное определение этих жировых капель позволяет оценить влияние метабиотика X-Code на липидный обмен. Действительно, X-Code ингибирует накопление жировой жидкости в зависимости от концентрации.

Ожирение = старение

Возрастные изменения происходят во всех органах и тканях человеческого тела, и жировая ткань здесь не исключение. Дисфункция жировой ткани оказывает влияние на работу всей системы, поэтому исследование этих механизмов вызывает большой интерес.

Внутри жировой ткани наблюдаются изменения количества, распределения и качества клеточного состава. Эти изменения связаны с эндокринной функцией жировой ткани и в дальнейшем влияют на развитие инсулинорезистентности и метаболической дисфункции. Хотя существуют половые различия в отложении жировой ткани, наблюдения свидетельствуют о том, что масса тела и процентное содержание жира в организме с возрастом увеличиваются как у мужчин, так и у женщин. Контроль над этим процессом необходим для поддержания здоровья человека.

Между экосистемой кишечника и клетками-хозяевами происходит непрерывный перекрестный диалог. Поэтому метабиотики действуют синергетически, экспрессируя структурные и регуляторные гены как для микробных клеток, так и для клеток-хозяев, координируя их положительное взаимодействие. Это эффективный инструмент для поддержания общего состояния здоровья человека и сохранения правильного липидного обмена.