Μια νέα μελέτη δείχνει ότι ποντίκια που έχουν υποστεί γενετική τροποποίηση ώστε να μην έχουν την ικανότητα να παράγουν το αμινοξύ κυστεΐνη και τα οποία τράφηκαν με δίαιτα χωρίς κυστεΐνη, έχασαν το 30% του σωματικού τους βάρους σε μόλις μία εβδομάδα.
Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στις 21 Μαΐου στο περιοδικό Nature, διαπίστωσε ότι η εξάντληση της κυστεΐνης διαταράσσει τις φυσιολογικές μεταβολικές οδούς που χρησιμοποιούν τα κύτταρα των θηλαστικών για να μετατρέπουν τα τρόφιμα σε ενέργεια, αναγκάζοντας τα ζώα να καίνε γρήγορα τα αποθέματα λίπους σε μια προσπάθεια να καλύψουν τις ενεργειακές τους ανάγκες.
Η μελέτη, που διεξήχθη από ερευνητές της Ιατρικής Σχολής Grossman του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης, αποκαλύπτει σημαντικές λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα επεξεργάζονται τις πηγές ενέργειας, όπως οι υδατάνθρακες και τα λίπη (μεταβολισμός), και πώς η εξάντληση της κυστεΐνης επηρεάζει τους ιστούς. Τα πειράματα έδειξαν ότι η μείωση των επιπέδων κυστεΐνης προκάλεσε πτώση των επιπέδων ενός μικρού μορίου που ονομάζεται συνένζυμο Α (CoA), το οποίο καθιστά αναποτελεσματικούς τους μηχανισμούς που μετατρέπουν τους υδατάνθρακες και τα λίπη σε ενέργεια.
Παρά το γεγονός ότι το CoA συμμετέχει σε περισσότερες από 100 ενδιάμεσες μεταβολικές αντιδράσεις και λειτουργεί ως συνεργάτης (συν-παράγοντας) για το 4% όλων των ενζύμων του σώματος, οι επιστήμονες δεν είχαν καταφέρει μέχρι τώρα να μελετήσουν άμεσα τη λειτουργία του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ποντίκια με ελαττωματική σύνθεση CoA συνήθως δεν επιβιώνουν πέραν των τριών εβδομάδων. Τα τρέχοντα ευρήματα περιγράφουν για πρώτη φορά λεπτομερώς τον τρόπο με τον οποίο το CoA διαμορφώνει το μεταβολισμό σε ενήλικα ποντίκια.
«Τα εκπληκτικά ευρήματά μας αποκαλύπτουν ότι τα χαμηλά επίπεδα κυστεΐνης προκάλεσαν ταχεία απώλεια λίπους στα ποντίκια της μελέτης μας, ενεργοποιώντας ένα δίκτυο αλληλένδετων βιολογικών οδών», δήλωσε ο συν-επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Evgeny Nudler, PhD, καθηγητής Julie Wilson Anderson στο Τμήμα Βιοχημείας και Μοριακής Φαρμακολογίας της Ιατρικής Σχολής Grossman του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης και ερευνητής στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes. «Ενώ η προώθηση της απώλειας βάρους σε κλινικό επίπεδο παραμένει ένα βασικό μελλοντικό στόχο, αυτή τη στιγμή είμαστε ιδιαίτερα ενθουσιασμένοι για τις βαθιές, θεμελιώδεις πτυχές του μεταβολισμού που αποκαλύφθηκαν σε αυτή τη μελέτη», πρόσθεσε ο Δρ Nudler.
Πόσο εφικτή είναι μια διατροφή χωρίς κυστείνη;
Οι συγγραφείς προειδοποιούν ότι τα τρέχοντα ευρήματα δεν υποδηλώνουν άμεσα μια νέα προσέγγιση για την απώλεια βάρους, καθώς η κυστεΐνη βρίσκεται σε σχεδόν όλα τα τρόφιμα. Η επίτευξη μιας πραγματικά απαλλαγμένης από κυστεΐνη διατροφής θα απαιτούσε από τους ασθενείς να καταναλώνουν ένα ειδικά παρασκευασμένο διάλυμα, κάτι που θα ήταν δύσκολο για τους περισσότερους. Επιπλέον, επειδή η κυστεΐνη εμπλέκεται σε πολυάριθμες κυτταρικές οδούς, η εξάλειψή της — για παράδειγμα μέσω ενός φαρμάκου που αναστέλλει την παραγωγή κυστεΐνης — θα μπορούσε να κάνει τα όργανα πιο ευάλωτα στις καθημερινές τοξίνες, συμπεριλαμβανομένων των φαρμάκων.
Ωστόσο, οι συγγραφείς της μελέτης αναφέρουν ότι αξίζει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι τα φρούτα, τα λαχανικά και τα όσπρια περιέχουν πολύ χαμηλότερα επίπεδα κυστεΐνης και του προδρόμου της, του θειούχου αμινοξέος μεθειονίνη, σε σύγκριση με το κόκκινο κρέας. Ενώ προηγούμενες μελέτες έχουν συνδέσει τη χαμηλή πρόσληψη θειούχων αμινοξέων με οφέλη για την υγεία, η παρούσα μελέτη διευκρινίζει ότι τα οφέλη αυτά οφείλονται συγκεκριμένα στην εξάντληση της κυστεΐνης και όχι στον περιορισμό της μεθειονίνης.
«Δεδομένου ότι η επίτευξη της μέγιστης απώλειας βάρους λόγω έλλειψης κυστεΐνης στα ποντίκια εξαρτάται τόσο από τη διατροφή όσο και από τη διαγραφή του γονιδίου, μπορούμε πλέον να αποκαταστήσουμε γενετικά την παραγωγή κυστεΐνης σε συγκεκριμένα κύτταρα ή ιστούς και να προσδιορίσουμε το ρόλο του καθενός στην δραματική απώλεια βάρους που παρατηρήσαμε», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Dan L. Littman, MD, PhD, καθηγητής Μοριακής Ανοσολογίας στο Τμήμα Παθολογίας και καθηγητής στο Τμήμα Κυτταρικής Βιολογίας της Ιατρικής Σχολής Grossman του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. «Ελπίζουμε στο μέλλον να εκμεταλλευτούμε μέρη αυτής της διαδικασίας για να προκαλέσουμε παρόμοια απώλεια βάρους στους ανθρώπους, αλλά χωρίς να αφαιρέσουμε εντελώς την κυστεΐνη», πρόσθεσε ο Δρ Littman, ο οποίος είναι επίσης ερευνητής στο Ιατρικό Ινστιτούτο Howard Hughes.
