Пониженный уровень тестостерона способен провоцировать ряд проблем со здоровьем, а нездоровое питание может усилить часть этих рисков. Особую тревогу вызывает метаболически ассоциированная стеатотическая болезнь печени (МАСБП), которая затрагивает около 40% взрослых мужчин по всему миру и превратилась в серьёзную глобальную проблему здравоохранения.
Жировая болезнь печени, начальная стадия МАСБП, развивается при накоплении избыточного жира в органе. Среди связанных с ней факторов — ожирение, диабет второго типа, низкий тестостерон и чрезмерное потребление фруктозы из сладких напитков и переработанных продуктов. При этом учёные до сих пор не до конца понимают, как эти факторы взаимодействуют и опаснее ли их сочетание, чем каждый по отдельности.
Чтобы разобраться в этой связи, группа исследователей из Высшей школы сельского хозяйства под руководством аспиранта Хироки Такахаси и доцента Наоки Харады изучила, как снижение тестостерона и обильная фруктоза влияют на состояние печени. В экспериментах использовали восьминедельных самцов мышей, разделённых на шесть групп. Части животных провели кастрацию для снижения уровня тестостерона, остальным — имитацию операции. Группы включали контроль, фруктозу, фруктозу с антибиотиками, кастрацию, кастрацию с фруктозой и кастрацию с фруктозой и антибиотиками. Для оценки влияния условий специалисты анализировали клетки и ткани печени, плазму крови, органические кислоты из слепой кишки и образцы кишечных бактерий.
Результаты показали, что у мышей со сниженным тестостероном при потреблении фруктозы печень становилась тяжелее. Однако у животных, дополнительно получавших антибиотики, этот прирост веса органа был меньше. По отдельности низкий тестостерон и фруктоза вызывали лишь умеренные изменения уровня триглицеридов в печени, но в сочетании два фактора действовали заметно сильнее, существенно увеличивая накопление жира и усугубляя жировую болезнь печени. У мышей, подвергшихся обоим воздействиям, также выявили изменения состава кишечных бактерий, сдвиги в активности печёночных генов и повышенный уровень пирувата в слепой кишке. Это указывало на возможную важную роль кишечного микробиома в том, почему сочетание факторов особенно вредно.
Дальнейшие опыты помогли найти возможное биологическое объяснение роста жира в печени. «Изучая этот механизм, мы обнаружили, что изменения кишечной микробиоты приводят к повышению уровня пирувата в кишечнике. Кроме того, эксперименты с первичными гепатоцитами, полученными из мышей, показали, что пируват действует совместно с фруктозой, стимулируя накопление нейтральных липидов в клетках печени», — пояснил Такахаси. Иными словами, перемены в кишечных бактериях, судя по всему, повышают содержание пирувата — соединения, участвующего в энергетическом обмене. Лабораторные опыты с изолированными клетками печени мышей показали, что пируват и фруктоза вместе усиливают запасание жира в этих клетках. Открытие говорит о том, что взаимодействие уровня тестостерона, фруктозы в рационе и кишечных бактерий может объяснять развитие и ухудшение жировой болезни печени.
Понимание этой связи в перспективе поможет найти новые подходы к профилактике и лечению заболевания. В частности, перспективным выглядит воздействие на процессы, через которые пируват способствует накоплению жира. «В дальнейшем мы надеемся прояснить механизм, с помощью которого пируват стимулирует накопление триглицеридов, чтобы проложить путь к созданию лекарств и разработке методов профилактики через изменения в питании», — добавил профессор Харада. Хотя выводы основаны на опытах на мышах и изолированных мышиных клетках печени, они дают новое представление о том, как гормональные изменения и диета могут влиять на здоровье печени. Исследование опубликовано в American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism (Американский журнал физиологии — эндокринология и метаболизм).