Zapadnjačka prehrana slabi živčani sustav crijeva oštećenjem ovisnim o željezu
Nova studija sugerira da izloženost zasićenim mastima može oštetiti vlastiti živčani sustav crijeva izazivanjem neuronalnih oštećenja ovisnih o željezu, što nudi mehanistički trag za probavne probleme povezane s prehranom.
Enterički živčani sustav, također poznat kao "drugi mozak", kontrolira probavu, crijevnu pokretljivost, izlučivanje i imunološku komunikaciju. Probavni problemi poput zatvora i nadutosti sve se češće prijavljuju kod ljudi koji konzumiraju prehranu zapadnjačkog stila bogatu zasićenim mastima.
Istraživanja pokazuju da su tipične prehrane zapadnjačkog stila povezane s metaboličkim poremećajima, upalom i oštećenjem živaca. Međutim, biološki mehanizmi koji leže u osnovi načina na koji višak prehrambenih masti utječe na crijevne neurone ostaju nejasni.
U ovom istraživanju znanstvenici su proučavali učinak masti na crijevni živčani sustav koristeći laboratorijske, životinjske i ljudske modele tkiva.
Studija je otkrila da je izloženost palmitinskoj kiselini rezultirala brojnim učincima koji su u skladu s feroptozom. Enterični neuroni tretirani palmitinskom kiselinom pokazali su povećanu ekspresiju transferinskog receptora 1 (TfR1) i teškog lanca feritina 1 (FTH1), koji olakšavaju unos i skladištenje željeza. Osim toga, došlo je do smanjenja zaštitnih putova koji reguliraju izvoz željeza i mehanizme antioksidativne obrane.
Neuronski markeri poput β-tubulina klase III i neuronske sintaze dušikovog oksida bili su smanjeni, što sugerira da neuronske stanice gube svoje normalne stanične karakteristike. Visoke razine lipidne peroksidacije i akumulacija 4-hidroksinonenala pokazale su da oksidativno oštećenje utječe na enterički živčani sustav. Nasuprot tome, ferostatin-1 smanjio je nakupljanje željeza unutar stanica, smanjio oksidativni stres i spriječio staničnu smrt, pružajući dokaz da je feroptoza odgovorna za ozljedu.
Povećane razine palmitinske kiseline korelirale su s povećanim razinama oksidativnih vrsta koje proizvode mitohondriji, promijenile strukturni integritet mitohondrija, povećale količinu željeza u mitohondrijima i smanjile ekspresiju mitohondrijskih gena koji su odgovorni za proizvodnju energije. Osim toga, došlo je do značajnog smanjenja proteina koji inhibiraju feroptozu, poput glutation peroksidaze 4 i proteina supresora feroptoze 1. To je smanjilo zaštitu od oksidativnih oštećenja i povećalo stopu degenerativnih promjena u neuronima.
Funkcionalni eksperimenti pokazali su da palmitinska kiselina ima dva specifična učinka. Neuroni su pokazali promjene u kalcijevoj signalizaciji nakon kratkotrajne izloženosti. Međutim, nakon dulje izloženosti, neuroni nisu mogli proizvesti normalne kalcijeve odgovore na stimulaciju električnim poljem te su pokazali značajnu smrt neuronskih stanica i gubitak ekspresije neuronskih markera. Čini se da su ove promjene nakon dugotrajne izloženosti posljedica feroptoze, a ne privremenih fizioloških učinaka, budući da je primjena ferostatina-1 smanjila dugoročne učinke koji proizlaze iz kronične izloženosti lipidima. Nasuprot tome, ferostatin-1 nije promijenio kratkoročne učinke palmitinske kiseline na kalcijevu signalizaciju, što ukazuje na to da akutna i kronična izloženost djeluju putem različitih mehanizama.
Izvor:
Journal of Clinical Investigation
