Підвищений рівень сироваткових аліфатичних амінокислот з розгалуженими ланцюгами викликає запалення, окислювальний стрес та дисфункцію ендотелію

  • Автори:Ольга Женюх
  • Директори дисертацій:Хесус Егідо де лос Ріос (реж. Тес.)
  • Читання: В Мадридському автономному університеті (Іспанія) у 2017 році
  • Ідіома: Іспанська
  • Кваліфікаційний суд дисертації:Concepción Peiró Vallejo (голова), Ana María Briones Alonso (секрет), Francisco Arrieta Blanco (речник), Sergio Mezzano Abedrapo (речник), Наталія де лас Герас Хіменес (речник)
  • Предмети:
    • Хімія
      • Біохімія
        • Амінокислоти
  • Повний текст недоступний (Дізнайтеся більше.)
  • Резюме

    • Аліфатичні амінокислоти з розгалуженим ланцюгом (ВСАА: лейцин, ізолейцин та валін) є важливими амінокислотами, які складають основу білків скелетних м’язів людини, модулюють метаболізм глюкози та сприяють підтримці належної роботи мозку. З цієї причини BCAA використовуються як добавки при станах гіпотрофії, критичних пацієнтів та онкології, щоб уникнути кахексії м’язів. Крім того, ці амінокислоти зазвичай використовуються у високих дозах як харчові добавки та анаболічні ефекти для поліпшення фізичної та розумової працездатності спортсменів. Однак існує мало досліджень, щоб дізнатись про можливі несприятливі наслідки надмірної або тривалої добавки з часом.

      підвищений

      У кількох дослідженнях описано існування підвищеного рівня BCAA в сироватці крові у певних патологічних ситуаціях, таких як хвороба кленового сиропу (MSUD), T2DM та ожиріння. У першому випадку хронічно підвищений рівень BCAA спричиняє серйозні неврологічні пошкодження. У той час як у випадку СД2 та ожиріння, збільшення ВСАА асоціюється з резистентністю до інсуліну за механізмами, які ще не вивчені. Крім того, припускають, що дискретне збільшення рівня ВСАА в сироватці крові може бути провісником майбутнього початку діабету та корелювати з кардіометаболічними та судинними ускладненнями. Однак його прямий вплив на судинну стінку ще не досліджено. З іншого боку, низькоякісне хронічне запалення та окислювальний стрес є основними патофізіологічними механізмами, які беруть участь у розвитку таких захворювань, як T2DM, ожиріння та атеросклероз, що призводять до інсулінорезистентності, дисфункції ендотелію та мікро- та макро-судинних ускладнень.

      Отже, основною метою даної роботи було дослідити, чи можуть BCAA безпосередньо викликати збільшення продукції та запалення АФК, а також їх функціональні наслідки. Для того, щоб відповісти на цю мету, дослідження проводились на трьох рівнях: in vitro з використанням одноядерних клітин периферичної крові (PBMC) та ендотеліальних клітин (CE) ex vivo в аортах мишей, інкубованих BCAA, та in vivo у здорових населення, яке піддавали добавці BCAA протягом 7 днів.

      Отримані результати показали, що BCAA, як у клітинах культури, так і в аорті миші ex vivo, індукують збільшення продукції мітохондріального O2 • - та активності NADPH-оксидази за участю NOX-1 та NOX-2. Крім того, обробка аорти ex vivo BCAA збільшувала судинну скорочувальну реакцію, генерувала ROS-залежну дисфункцію ендотелію, індукувала роз’єднання eNOS та збільшувала експресію iNOS. Всі ці явища разом сприяють зменшенню біодоступності NO у судинному руслі.

      З іншого боку, BCAA індукували протизапальні реакції, такі як активація шляху NF-κB та вироблення прозапальних медіаторів, таких як цитокіни (IL-6 та TNF-α) та молекули адгезії (ICAM-1, Е-селектин та CD40L). Прозапальний та прооксидантний стан, що виникає у присутності BCAA, надає більшу здатність до ендотеліальної адгезії та міграції різних запальних клітин, що потенційно може спричинити дисфункцію ендотелію та пошкодження судин. Крім того, за допомогою фармакологічних підходів було показано, що BCAA здійснюють свій внутрішньоклітинний ефект, головним чином, через активацію сигнальної осі, яка включає PI3K/Akt, mTORC1 та AMPK.

      Нарешті, під час оцінки ефекту добавок BCAA у здорових суб’єктів спостерігалось підвищення рівня BCAA у сироватці крові до значень, подібних до тих, що спостерігаються у хворих на цукровий діабет та ожиріння. Досягнуті концентрації BCAA викликали активацію окисного стресу та запалення через шлях NF-κB.

      У сукупності ці результати показують, що підвищений рівень BCAA в сироватці крові може діяти, модулюючи прозапальні реакції та окислювально-відновлювальні процеси, активуючи шлях mTOTC1. Ці дані також дозволяють припустити, що використання високодозованих добавок BCAA серед спортсменів може бути не таким безпечним, як вважають. Хоча необхідно розширити дослідження на більшу кількість суб'єктів, і якщо результати підтвердяться, ми вважаємо, що можливі несприятливі наслідки його хронічного введення повинні бути включені до його технічного паспорта.