Исследование специалистов из Школы геронтологии Леонарда Дэвиса при Университете Южной Калифорнии (USC) показало, что средиземноморская диета может защищать сердце, мозг и стареющие клетки через неожиданный биологический механизм. Речь идёт о микроскопических белках, которые вырабатывают митохондрии — структуры, обеспечивающие клетки большей частью необходимой им энергии. У людей, которые строже придерживались такого рациона, учёные зафиксировали более высокий уровень двух митохондриальных микропротеинов — humanin (хуманин) и SHMOOSE. Оба этих белка ранее связывали с защитой от сердечно-сосудистых заболеваний и нейродегенерации — постепенного разрушения нервных клеток, которое происходит, например, при болезни Альцгеймера.
Руководил работой адъюнкт-профессор геронтологии Роберто Вичинанца. По его словам, эти микропротеины могут выполнять роль молекулярных посредников, которые переводят то, что мы едим, в то, как работают и стареют наши клетки. «Это новый биологический путь, который помогает объяснить, почему средиземноморская диета так эффективна», — приводит его слова ScienceDaily.
Средиземноморский рацион строится на оливковом масле, рыбе, бобовых, чечевице, фруктах и овощах. Его давно связывают с пониженным риском болезней сердца, диабета второго типа и снижения когнитивных способностей. Чтобы разобраться в механизме, исследователи изучили образцы крови пожилых людей, которые придерживались такой диеты в разной степени. У тех, чьи пищевые привычки были ближе всего к средиземноморскому образцу, концентрация хуманина и SHMOOSE оказалась заметно выше. Кроме того, у них наблюдались более низкие показатели окислительного стресса — процесса, при котором вредные молекулы активного кислорода подавляют защитные силы организма. Со временем окислительный стресс повреждает белки, ДНК и другие компоненты клеток, ускоряя старение и развитие хронических болезней.
Отдельные продукты оказались связаны с разными микропротеинами. Большее потребление оливкового масла, рыбы и бобовых ассоциировалось с ростом уровня хуманина. А оливковое масло и сокращение доли рафинированных углеводов — с более высоким уровнем SHMOOSE. К рафинированным углеводам относят продукты из сильно переработанного зерна и сахара: белый хлеб, выпечку, многие сладкие снеки. В них обычно меньше клетчатки и природных питательных веществ, чем в минимально обработанных аналогах. «Эти результаты говорят о том, что конкретные компоненты средиземноморской диеты могут напрямую влиять на биологию митохондрий, — отметил старший автор работы, декан школы и заслуженный профессор USC Пинхас Коэн. — Хуманин и SHMOOSE могли бы служить биомаркерами приверженности такой диете и иметь клиническое значение».
Биомаркеры — это измеримые биологические показатели, которые дают информацию о здоровье или физиологическом состоянии человека. По мнению авторов, хуманин и SHMOOSE в перспективе помогут учёным понять, насколько питание человека соответствует здоровым моделям и как на это реагируют его клетки. Работа продолжает более чем двадцатилетние исследования малых белков митохондрий, в изучении которых Коэн играл ведущую роль. Митохондрии называют энергетическими станциями клетки, но они также участвуют в регуляции обмена веществ, клеточных стрессовых реакций и процессов старения. В отличие от большинства белков, которые производятся по инструкциям из ДНК в ядре клетки, митохондриальные микропротеины кодируются генетическими инструкциями внутри самих митохондрий.
Один из самых изученных таких белков — хуманин, впервые описанный Коэном и коллегами в 2003 году. Последующие работы связывали его с улучшенной чувствительностью к инсулину, более здоровым сердцем, большей продолжительностью жизни и защитой умственных способностей. Второй микропротеин, SHMOOSE, был выявлен командой Коэна сравнительно недавно. Он привлёк внимание возможной ролью в защите мозга: генетический вариант SHMOOSE связан с повышенным риском болезни Альцгеймера, тогда как обычная версия, судя по всему, помогает защищать нейроны от повреждений, связанных с амилоидом — белком, который аномально накапливается в мозге при этом заболевании. Учёные также обнаружили связь между хуманином и ферментом Nox2, который способствует образованию активных форм кислорода. У людей с высоким уровнем хуманина активность Nox2 была ниже, что позволяет предположить дополнительный механизм защиты сердца. Однако выявленные связи не доказывают, что диета напрямую повышает уровень этих белков или что сами белки предотвращают сердечно-сосудистые заболевания. «Это может представлять собой новый кардиозащитный механизм средиземноморской диеты», — заключил Вичинанца.