A magas zsírtartalmú étrend és az ösztrogénvesztés hogyan vezet a nőkhöz több hasi zsírt raktározni, mint a férfiak

A magas zsírtartalmú étrend kémiai reakciókat vált ki a nőstény egerekben, amelyek megmagyarázhatják, hogy a nők miért hajlamosak a hasi zsírfeleslegre a felesleges telített zsír elfogyasztása után, a férfiaknál az új kutatások szerint. A tanulmány arra is rávilágít, hogy a nők miért híznak a menopauza után.

zsírtartalmú

A tudósok nőstény egerekben olyan eseményeket azonosítottak, amelyek egy enzim aktiválásával kezdődnek, és a belső szervek körül felhalmozódó zsigeri zsír - zsír kialakulásával zárulnak, és a 2-es típusú cukorbetegség, a szívbetegségek és a rák magasabb kockázatához kapcsolódnak.

Ennek az enzimnek legalább egy funkciója egy erőteljes hormon termelődése, amely ezután ösztönzi a zsigeri zsírsejtek képződését. Ennek a hormonnak a forrása az A-vitamin.

Úgy tűnik, hogy ez az enzim magasabb szinten aktiválódik a nőknél, mint a férfiaknál, amikor mindkét nem magas zsírtartalmú étrendet fogyaszt. Amikor a kutatók genetikailag megváltoztatták az egereket az enzim törlésével, a nőstény egerek soványak maradtak, különösen a hasi területen, még akkor is, ha továbbra is sok zsírt fogyasztottak. Az enzim nélküli hímeknél is kevesebb zsír alakult ki, de a hatás sokkal kevésbé volt szignifikáns, mint a nőknél.

Az eredmények arra utalnak, hogy az enzim a nemspecifikus elhízás elleni terápia célpontja lehet.

"Ha megkérdeznéd a legtöbb embert, hogy szerintük miért okoz elhízást, akkor valószínűleg azt mondanák, hogy magas az ételfogyasztás és a mozgásszegény életmód. De azt látjuk, hogy vannak genetikai tényezők, amelyek megmondják a testnek, mit kezdjen a zsírral" - mondta Ouliana Ziouzenkova, az emberi humán adjunktus táplálkozás az Ohio Állami Egyetemen és a tanulmány vezető szerzője. "A magas zsírtartalmú étrend a genetikánkra hat, hogy több vagy kevesebb zsír legyen. Az étrend nem elég erős ahhoz, hogy ezt önmagában megtehesse."

További kísérletek azt mutatták, hogy az enzim nélküli nőstény egerek zsírsejtjei olyan fehérjéket termelhetnek, amelyek zsírt használnak hőhöz, vagyis a nőstényekben lévő zsír leégett.

A kutatók humán sebészeti betegek zsírszövetét is tanulmányozták, és azt találták, hogy ugyanaz az enzim van jelen az emberi szövetekben, és szintje jelentősen magasabb volt az elhízott nők zsigeri zsírszövetéből kivont sejtekben, mint a sovány nők sejtjeiben.

Végül a tanulmány azt sugallta, hogy az ösztrogén elnyomja az enzim aktivitását, ami segíthet megmagyarázni, hogy a posztmenopauzás nők, akiknek a szervezetében csökkent az ösztrogénmennyiség, hajlamosak a zsír felhalmozására a hasukban.

A kutatást online publikálják a Diabetes folyóiratban.

Az ezen egereknél tapasztalt hormonális hatás legalább részben kapcsolódik ahhoz, hogy a női test hogyan dolgozza fel az A-vitamint, egy olyan tápanyagot, amely különféle vegyületekké alakul. Ezek közé tartozik egy molekula, amely támogatja a zsírégetést energiáért, valamint a retinsav, a tanulmány hormonja, amely zsigeri zsírképződéshez vezet. A tudósok kimutatták, hogy a magas zsírtartalmú étrend olyan kapcsolási mechanizmusként működik, amely lebontja a zsírégető molekulát, és az enzim aktiválásához és a retinsav termeléséhez vezet, amely zsigeri zsír kifejlődésével végződik.

Egy évvel ezelőtt Ziouzenkova laboratóriuma azonosította ezen enzimek egyikét, amely a zsír felhalmozódásával függ össze: az aldehid-dehidrogenáz 1 vagy az Aldh1a1. A mostani tanulmányban ő és munkatársai számos kísérletet végeztek egereken az enzim aktivációját követő események nyomon követésére.

A kutatók normál egereket hasonlítottak össze olyan genetikailag módosított egerekkel, amelyekből hiányzott az enzim majdnem egy évig, amikor magas zsírtartalmú étrendet fogyasztottak. A hím és nőstény normál egerek a várakozásoknak megfelelően híztak a magas zsírtartalmú étrenden, bár a nőstényekben több zsigeri zsír fejlődött ki, amely körülveszi a szerveket, mint a hímeké, ez a tendencia az embereknél is tapasztalható a zsírfelesleg fogyasztása következtében. (Ezzel szemben a rendszeres étrend mellett a férfiaknál gyakrabban alakulnak ki hasi zsírok, mint a nők.) Az egerek mindkét nemében perifériás bőr alatti zsír alakult ki, amely közvetlenül a bőr alatt fekszik, és némi előnye van.

Az enzim nélküli egerekben azonban a hímeknél zsír alakult ki, de a nőstények soványak maradtak, és ez akkor is megtörtént, amikor a nőstények több ételt ettek, mint a hímek. A kutatók megállapították, hogy Aldh1a1 nélkül a nőstények nem termelnek retinsavat, és ez megvédi őket a zsigeri zsír termelésétől. Eközben a hímek megtartották retinsavtermelő képességüket.

A tudósok ezután elemezték a zsírszövetben található fehérjéket hím és nőstény egerekben, amelyekből hiányzott az enzim, és azt látták, hogy csak a nők zsírsejtjei tartalmaznak magas szintű fehérjét, amely a zsírsejtekből felszabadítja a zsírt a zsírégetés támogatására. Ez a felszabadulás egy másik fehérje termeléséhez vezetett, amely a zsírt hővé alakítja, lényegében zsírokat éget el lipidek formájában,.

"A retinsav hormon termelése nélkül a nőstények zsírégetést végeznek, és az energiát hő formájában fordítják. Ezért maradnak nagyon soványak" - mondta Ziouzenkova. "Ez a folyamat pedig kifejezetten a zsigeri zsírt érintette."

A kutatók műtéti úton eltávolították az egerek petefészkeit, hogy teszteljék, kapcsolódhat-e az ösztrogén a női zsigeri zsírtermeléshez. Amint az állatok menopauza lettek és nem termeltek ösztrogént, elkezdtek retinsavat termelni, ami zsigeri zsírképződéshez vezetett.

"Az ösztrogén elegendő volt ahhoz, hogy megvédje a nőstény egereket mind a hormonális, mind pedig részben az étrend okozta elhízástól. Ez azt jelenti, hogy az ösztrogén elnyomja az elhízást kiváltó hormon aktiválódását, és amint a menopauza során elveszítjük ezt az ösztrogént, a zsigeri zsír növekedni kezd "- mondta Ziouzenkova, aki szintén Ohio állam átfogó rákközpontjának nyomozója.

Egy másik egérmodell segítségével, amely lehetővé tette a kutatók számára a hormontermelés konkrét mérését, a kutatók megfigyelték, hogy a rendszeres étrenden élő nőstény egerek alig termelnek retinsavat. A magas zsírtartalmú étrendet folytató nőstények azonban magas hormonszintet produkáltak, és viszont a zsigeri zsír kilencszeres növekedését mutatták a zsiradék zsírban, amelyet a hím zsírtartalmú étrendben fejlesztett ki. Ez volt az utolsó meghatározó tényező, hogy a magas zsírtartalmú étrend kiváltja a zsigeri zsírképződéssel végződő események ezen lépcsőfokát.

Mivel a kutatók által elemzett emberi zsírszövet-minták az elhízott nők szövetéből kivont sejtekben az Aldh1a1 szintjének emelkedését is kimutatták, "lehet, hogy az, amit megmutatunk ennek a hormonnak az egerek zsigeri elhízása szempontjából betöltött jelentőségéről, az emberre is igaz" - mondta Ziouzenkova.

"Amint egy nő megkezdi a magas zsírtartalmú étrend-fogyasztást, bekapcsolódik a hormonális szabályozás mechanizmusa, és elkezd retinsavat termelni, anyagcseréje szuper takarékossá válik. A nőstények több zsírt raktároznak, mint amennyit elégetnek" - mondta. "Az Aldh1a1 enzim eltávolításával a zsigeri zsírban a nőstényeket felszabadíthatjuk és megégethetjük. Ehelyett szuper-metabolikusan aktívvá tesszük őket."

A tanulmány ezt az enzimet az elhízás lehetséges nemspecifikus terápiájaként azonosítja, de csak nagyon célzott módon. Az enzim genetikai törlése káros lehet, mert az Aldh1a1 minden sejtben jelen van, vagyis további funkciói vannak. Ziouzenkova azt vizsgálja, hogyan lehet az enzimmentes sejteket közvetlenül a zsírba juttatni, mint lehetséges elhízás orvoslására szolgáló eszközt.

Ezt a munkát egy kísérleti ipari partnerségi támogatás nyújtja Ohio állam Klinikai és Transzlációs Tudományi Központjának (támogatja a Nemzeti Kutatási Források Központja), a Nemzeti Egészségügyi Intézetek, az Oktatási és Humánökológiai Főiskola, az Élelmiszeripari Innovációs Központ Seed Grant, Ohio Állami Nemzetközi Iroda Seed Grant, Alpha Omega Alpha Honor Medical Society 2011 Carolyn L. Kuckein hallgatói kutatói ösztöndíj, OSU átfogó rákközpont támogatási támogatás, Nemzeti Kutatási Szolgálat Díj és EHE Disszertáció ösztöndíj.

Rumana Yasmeen végzős hallgató, Barbara Reichert orvostanhallgató és Jeffrey Deiuliis posztdoktori kutató vezette ennek a munkának a nagy részét. További társszerzők: Fangping Yang, Alisha Lynch, Joseph Meyers és Katharina Volz, az Emberi Táplálkozás Tanszékéről; és Sanjay Rajagopalan a Davis Szív- és Tüdőkutató Intézetből; Sangsu Shin és Kichoon Lee, az Állattudományi Tanszékről; Kari Green a tömegspektrometriai és proteomikai létesítményből; Hansjuerg Alder, az Átfogó Rákközpont Nukleinsav megosztott erőforrása, mind Ohio államban; Molly Sharlach, a Kaliforniai Egyetem, Berkeley; Gregg Duester, a kaliforniai La Jolla-i Sanford-Burnham Orvosi Kutatóintézet; és Rudolf Zechner az ausztriai grazi Karl Franzens Egyetemről.