Dieta bogată în grăsimi dereglează rețelele metabolice: posibile soluții prin antioxidanți, potrivit unui studiu MIT

Un nou studiu publicat în mai 2025 în revista Molecular Cell de cercetători de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) aduce o înțelegere detaliată a modului în care o dietă bogată în grăsimi dereglează enzimele metabolice la nivel celular. Studiul, condus pe șoareci, arată că această dereglare afectează metabolismul zaharurilor, lipidelor și proteinelor, duce la rezistență la insulină și generează acumularea de specii reactive de oxigen. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că administrarea unui antioxidant a redus semnificativ aceste efecte, mai ales la șoarecii masculi, care au fost mai afectați decât femelele.

Context

Cercetările anterioare ale laboratorului condus de prof. Forest White au arătat că o dietă bogată în grăsimi activează în celule căi similare cu cele implicate în stresul cronic. Noul studiu explorează un mecanism biochimic esențial implicat în aceste reacții: fosforilarea enzimelor metabolice.

Fosforilarea este procesul prin care o grupare fosfat este adăugată unei enzime, modificând activitatea acesteia. Acest proces rapid de reglare permite celulelor să răspundă eficient la schimbările din mediul lor, inclusiv la aportul alimentar.

Enzimele implicate în metabolismul glucidelor, lipidelor și proteinelor sunt printre cele mai frecvent fosforilate, iar multe dintre ele fac parte din clasa oxidoreductazelor, esențiale în reacții precum glicoliza.

Despre studiu

Cercetătorii au analizat baze de date cu enzime umane susceptibile la fosforilare și s-au concentrat pe cele implicate în metabolism. Printre enzimele identificate se numără:

• IDH1, implicată în descompunerea glucozei pentru generarea de energie

• AKR1C1, esențială pentru metabolizarea acizilor grași

Multe dintre aceste enzime reglează și specii reactive de oxigen (ROS), molecule care, în exces, pot fi dăunătoare celulelor.

În experimentul pe animale, cercetătorii au comparat două grupuri de șoareci:

• un grup hrănit cu o dietă standard

• un grup hrănit cu o dietă bogată în grăsimi

Rezultatele au arătat că dieta bogată în grăsimi a dus la:

• creșterea în greutate

• dezechilibru redox (niveluri ridicate de ROS)

• apariția rezistenței la insulină

La nivel molecular, enzimele metabolice prezentau modele alterate de fosforilare, ceea ce a contribuit la disfuncții metabolice.

Diferențe între sexe

Efectele negative au fost semnificativ mai pronunțate la șoarecii masculi. Femelele au reușit să compenseze mai bine prin activarea unor căi alternative pentru metabolizarea grăsimilor. În masculi, dereglările au dus la un dezechilibru accentuat în homeostazia redox și un fenotip metabolic mult mai disfuncțional.

Intervenție antioxidantă

Într-un set suplimentar de experimente, șoarecii care au primit BHA (butylated hydroxyanisole) – un antioxidant – împreună cu dieta bogată în grăsimi au prezentat:

• reducere semnificativă a creșterii în greutate

• absența apariției prediabetului

• normalizarea parțială a stării de fosforilare a enzimelor metabolice

• reducerea nivelului de specii reactive de oxigen

Astfel, administrarea antioxidantului a dus la o „reprogramare” a rețelelor metabolice într-o stare mai puțin disfuncțională, permițând o funcționare celulară mai apropiată de normal.

Concluzii

Studiul oferă dovezi convingătoare că:

• o dietă bogată în grăsimi afectează grav metabolismul prin dereglarea enzimelor cheie

• acest efect este mediat în mare parte de fosforilarea anormală a acestor enzime

• intervențiile cu antioxidanți pot corecta parțial aceste efecte, mai ales dacă sunt administrate precoce

Diferențele între sexe indică faptul că femeile pot avea un grad mai mare de protecție metabolică, cel puțin în modelele animale, aspect care ar putea influența viitoarele terapii personalizate pentru prevenirea diabetului și obezității.

În continuare, autoarea principală Tigist Tamir, în prezent la University of North Carolina, intenționează să investigheze momentul optim pentru intervenția cu antioxidanți, precum și posibilitatea utilizării acestora ca strategie preventivă în disfuncțiile metabolice asociate cu obezitatea.