Регулярное употребление сахарозы – типа сахара, который содержится во многих подслащенных напитках – увеличивает риск сердечных заболеваний. В исследовании, опубликованном 10 января в журнале PLOS Genetics, исследователи из Медицинского исследовательского института Санфорд-Бернхэм и Медицинской школы Маунт-Синай использовали плодовых мушек, хорошо зарекомендовавшую себя модель здоровья и болезней человека, чтобы точно определить, как сахароза влияет на работу сердца. Кроме того, исследователи обнаружили, что блокирование этого клеточного механизма предотвращает проблемы с сердцем, связанные с сахарозой.
"Наше исследование выявляет ряд специфических ферментов, перерабатывающих сахар, которые могут быть нацелены на лечение, направленное на снижение вредного воздействия сахарозы на сердце," сказала Карен Окорр, доктор философии.D., доцент-исследователь в Sanford-Burnham и автор-корреспондент исследования.
Диабетические дрозофилы с проблемами сердца
Исследовательская группа первой смоделировала сердечно-сосудистые заболевания, вызванные диабетом 2 типа, у плодовых мушек. Они достигли этого, просто накормив мух диетой с высоким содержанием сахарозы. Мухи с высоким содержанием сахарозы демонстрировали множество классических признаков диабета 2 типа, включая высокий уровень сахара в крови и дефекты передачи сигналов инсулина. Команда также увидела у этих мух признаки сердечного нарушения, вызванного диабетом, – ухудшение сердечной деятельности, сердечную аритмию и фиброз.
Затем исследователи хотели точно знать, что сахароза делает в клетках мух, что делает ее вредной для сердца. Чтобы ответить на этот вопрос, они искали молекулярные сети, которые запускаются или изменяются сахарозой.
В конечном итоге команда определила одну конкретную биохимическую систему, называемую гексозаминовым путем. Эта серия биохимических реакций обычно играет лишь незначительную роль в том, как клетки обрабатывают сахар для производства энергии. Но некоторые исследования также показывают, что путь гексозамина связан с диабетом у людей.
"Примечательно, что мы можем использовать плодовую мушку как инструмент открытий для выяснения основных молекулярных механизмов не только многих типов сердечных заболеваний, но и влияний на питание, которые помогают нам понять, что происходит в человеческих сердцах," добавил Рольф Бодмер, Ph.D., профессор Sanford-Burnham и старший автор исследования.
Снижение негативного воздействия сахара на сердце
Исследователи дополнительно исследовали путь гексозамина на своей новой модели диабета. Они обнаружили, что искусственное усиление переработки сахарозы с помощью гексозаминового пути вредит сердцу. Напротив, когда они специально блокировали этот путь, они предотвращали некоторые пороки сердца, вызванные высоким содержанием сахарозы, такие как сердечные аритмии.
"Поражение сердца, вызванное диетой, – одна из самых серьезных проблем со здоровьем в нашем обществе. Наши мухи теперь дают нам инструмент для изучения роли высокого диетического сахара и средства для определения методов лечения в контексте всего тела," сказал Росс Кейган, доктор философии.D., профессор Медицинской школы Mount Sinai и старший автор этого исследования.