Люди, которые придерживаются средиземноморской диеты, как правило, живут дольше. А ещё они здоровее тех, кто питается фаст-фудом, мясом и молочными продуктами. Ведь эта диета богата растительными жирами. Но как она работает на клеточном уровне, долгое время не было ясно. Новое исследование проливает свет на сложную взаимосвязь питания, жиров и долголетия.
Средиземноморская диета — тип питания, при котором в ежедневный рацион включена высокая доля свежих овощей, фруктов, ягод, бобов, орехов и семян. Такая диета предполагает употребление в пищу изделий на основе зерновых культур, йогуртов, сыра, а также рыбы и морепродуктов. А мясо и яйца при этом употребляются нечасто — всего пару раз в неделю. Основой рациона средиземноморской диеты считается оливковое масло.
Средиземноморская диета известна своим благотворным влиянием на здоровье. Это связывают с употреблением большого количества овощей, рыбы и растительных масел. В растительных маслах преобладают ненасыщенные жиры, которые снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний — по сравнению с насыщенными животными жирами и тем более транс-жирами, образующимися при производстве, например, маргарина.
Исследователи из Медицинской школы Стэнфорда впервые наблюдали, какие изменения происходят в клетках у круглых червей, в рационе которых были мононенасыщенные жирные кислоты, и выясняли, как это повлияло на продолжительность жизни. Они узнали, что олеиновая кислота, которой много, например, в оливковом масле, увеличивает в клетках количество двух видов органелл, связанных с метаболизмом липидов. А также она защищает клеточные мембраны от повреждения в результате окисления. Этот защитный эффект имеет большую отдачу. Черви, которых кормили пищей, богатой олеиновой кислотой, жили примерно на 35% дольше, чем те, кто питался стандартным рационом для червей.
Одним из видов органелл были липидные капли — резервуары, в которых клетки накапливают жиры. Их количество предсказывало, сколько дней проживёт каждое животное. Больше капель жира — дольше жизнь червя.
Как проводился эксперимент
Учёные использовали крошечных круглых червей — нематод C. elegans. Их длина — около 1 миллиметра. Обычно они живут от 18 до 20 дней. В дикой природе эти черви обитают в почве и питаются бактериями, которых находят на разлагающихся растительных остатках. Черви быстро размножаются, а их геномы и нейронные сети были полностью исследованы — это делает их хорошей моделью для изучения старения и болезней.
Исследователи кормили червей бактериями, выращенными на лабораторных чашках. При этом к одним бактериям при выращивании они добавляли олеиновую кислоту, а к другим — элаидиновую, которая содержится в маргарине и молочных продуктах. Структурная формула у этих кислот одинаковая, а вот расположение атомов разное. Элаидиновая — транс-форма олеиновой, она легче твердеет, и вреднее для здоровья.
Учёные сравнили эффект от разного кормления — и что же увидели? На диете из бактерий, выращенных на олеиновой кислоте, черви жили дольше, количество липидных капель в клетках их кишечника росло. А действие элаидиновой кислоты не увеличивало количество липидных капель и не влияло на продолжительность жизни.
Среди червей, которые питались обычной для них пищей, те, у кого было большее количество липидных капель, жили гораздо дольше, чем генетически идентичные животные того же возраста с меньшим количеством капель.
Также исследователи отметили в ткани кишечника червей увеличение количества пероксисом, подвергшихся воздействию олеиновой кислоты. Пероксисомы содержат ферменты, которые участвуют в метаболизме и окислении. Количество липидных капель и пероксисом выше у молодых животных, и оно уменьшается с возрастом.
Ещё эксперимент показал, что добавки с олеиновой кислотойснижали окисление липидов, приводящее к повреждению клеточных мембран. Элаидиновая кислота же, наоборот, усиливала окислительный процесс.
О червях и людях
Это исследование позволяет предположить, что липидные капли и пероксисомы совместно регулируются общим биохимическим каскадом реакций. Он вовлекает в себя полезные мононенасыщенные жирные кислоты, которые связаны с окислением мембран клеток. Если защищать клеточные мембраны от окисления, можно продлить жизнь и замедлить старение.
Теперь учёные планируют провести ряд исследований, чтобы выяснить, применимы ли эти результаты к людям. И если да, то каким образом. Часто липидные капли в тканях млекопитающих сигнализируют об ожирении и других проблемах со здоровьем. Но возможно, в зависимости от размера, формы, а также расположения в определённой ткани организма капли способны оказывать разное воздействие на здоровье. И предстоит понять, как эта разница влияет на болезни и долголетие.
