За последние несколько лет исследования на животных показали, что «кетогенные» диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов вызывают заметные изменения в обмене веществ и последующую потерю веса. Теперь исследователи из Медицинского центра диаконис Бет Исраэль (BIDMC) определили ключевой механизм, стоящий за этим поворотом событий. Их результаты, опубликованные в июньском выпуске журнала Cell Metabolism за 2007 год, демонстрируют, что гормон печени, известный как FGF21, необходим для окисления жирных кислот и, таким образом, сжигания калорий.
"Когда в рационе крайне мало крахмала и сахара, уровень сахара в крови существенно падает, поэтому мышцы и мозг вынуждены переходить на альтернативные виды топлива », – объясняет старший автор Элефтерия Маратос-Флиер, доктор медицины, исследователь в отделении эндокринологии, диабета и метаболизма. в BIDMC и доцент медицины Гарвардской медицинской школы. «Следовательно, жирные кислоты расщепляются в печени и превращаются в кетоны, которые затем служат основным источником топлива.”
Это метаболическое состояние, известное как кетоз, характеризуется чрезвычайно низким уровнем инсулина, как это бывает в периоды голодания или голодания или при употреблении низкоуглеводной диеты, такой как популярная модель диеты Аткинса.
В течение последних нескольких лет лаборатория Маратос-Флиер изучала физиологическое состояние животных, потребляющих различные типы диет, включая стандартные диеты «животный корм» и диеты с умеренным высоким содержанием жиров и углеводов, а также кетогенные диеты. И в ходе своих экспериментов она обнаружила, что, хотя мышей кормят одинаковым количеством калорий, их состав заставляет их набирать вес по-разному.
«Различия в прибавке в весе отражают различия в скорости метаболизма», – объясняет она. «Это, в свою очередь, приводит к гормональным изменениям, которые приводят к разному распределению калорий.”
В этой последней статье Маратос-Флиер и его коллеги изучали мышей, которых кормили кетогенной диетой с высоким содержанием насыщенных и ненасыщенных жиров и практически без углеводов.
«Несмотря на высокое содержание жира в этой диете, подопытные животные поддерживали нормальный уровень циркулирующих липидов», – объясняет она. «Мы хотели узнать, какие факторы могут быть ответственны за создание этого состояния, в котором потребленные калории сжигаются в печени, а не откладываются в виде жира.”
Поскольку физиологические изменения у животных, по-видимому, не объяснялись типичными гормональными регуляторами – нейротрансмиттерами, которые обычно регулируют аппетит, – исследователи решили определить, какие гены были уникальными для этого кетогенного фенотипа, изучая возможность того, что гепатоциты играли активную роль. роль в процессе.
И, используя анализ генов микроматрицы, они обнаружили, что их предположение было правильным: FGF21, ген фактора роста фибробластов, полученный из печени, был значительно увеличен у мышей, которых кормили кетогенной диетой.
«FGF21 ранее был идентифицирован как потенциальный регулятор метаболизма учеными из Eli Lilly, которые показали, что трансгенные мыши, сверхэкспрессирующие FGF21, были защищены от ожирения, вызванного диетой, имели меньшие жировые клетки и больше коричневой жировой ткани», – говорит Маратос-Флиер. «Но на самом деле мало что было известно о физиологической роли FGF21. Работая с лабораторией Джеффри Флиера, мы смогли показать, что FGF21 необходим для окисления жирных кислот.”
Кроме того, объясняет она, когда FGF21 подавлялся, у мышей развивалось массовое накопление жира в печени и резкое увеличение циркулирующих липидов.
Второе исследование Маратос-Флиер и его коллег, опубликованное в июньском номере журнала American Journal of Physiology за 2007 год, дополнительно разъясняет уникальные метаболические изменения, которые происходят при кетогенной диете.
«Хотя целью обоих этих исследований было собрать информацию о физиологии метаболизма, наши результаты показывают, что повышенные уровни FGF21 могут быть потенциальным механизмом, лежащим в основе полезных свойств низкоуглеводных диет, когда дело касается метаболизма липидов», – говорит Маратос-Флиер. «Диеты, которые ограничивают углеводы и исключают трансжиры, и в то же время делают упор на клетчатку и полезные жиры, кажутся наиболее здоровыми, особенно среди людей, предрасположенных к развитию диабета.”
Источник: Медицинский центр Beth Israel Deaconess