Метаболитни и диетични аспекти, свързани с етиологията на затлъстяването при чилийските жени
Ерик Диас B 1, José Galgani F 2
Получено на 8 март 1999 г. Прието в коригирана версия на 3 май 1999 г.
Работа, частично финансирана от FONDECYT Проект № 196-1006.
Лаборатория за енергиен метаболизъм и стабилни изотопи, INTA, Чилийски университет
1 Диетолог, MPH, PhD
2 Диетолог
Затлъстяването у нас се е увеличило значително през последните десетилетия, главно при жени от ниски средни и ниски социално-икономически слоеве, достигайки разпространение от около 40% във втората група 1, което представлява широко документиран риск за здравето, поради неговото значение при поява на хронични незаразни заболявания 2,3. Тази статия се опитва да допринесе за обяснението на проблема, като анализира по-специално диетичните и метаболитните аспекти, които, добавени към другите идентифицирани фактори, ще позволят по-цялостно разбиране на генезиса и/или поддържането на затлъстяването.
Затлъстяването, дефинирано като увеличаване на телесните мазнини, изисква положителен енергиен баланс като задължително условие, т.е. такова състояние може да се дължи на прекомерен прием на храна, намален разход на енергия или и двете, като последното е ситуацията, която вероятно се случва в нашата страна. При изучаване на затлъстяването трябва да се имат предвид факторите, които влияят на този дисбаланс и преобладаването, което те имат при натрупването на телесни мазнини. От променливите, които влияят на енергийните разходи при нормални условия, са основният метаболизъм, растежът, физическата активност, индуцираната от храната термогенеза, настинка, прием на алкохол и кофеин. Тези, които влияят върху енергийния прием, са характеристиките на консумираните ястия по отношение на енергийната плътност; количество и вид мазнини (съотношение на мастни киселини S: M: P); количество, вид и гликемичен индекс на консумирани въглехидрати (СНО), фибри, сред най-важните.
Според литературата проучванията при пациенти със затлъстяване не откриват намаляване на техния базален метаболизъм или термогенеза, което може да обясни генезиса на това заболяване 3,4,6,7. Компонентът, който е най-свързан със затлъстяването в епидемиологичните проучвания, е по-малко физическа активност, която също не е причинно-следствена връзка, тъй като проучванията се провеждат, сравнявайки субекти, които вече са със затлъстяване, с нормален контрол на теглото, които също са неактивни. Единственият начин за сравнение между тези групи, по време на активната фаза на наддаване на тегло, е чрез проучвания за преяждане при строго контролирани условия. Тези проучвания показват, че хората със затлъстяване наддават на тегло, подобно на контролите, по време на периода на преяждане и намаляват телесното тегло по подобен начин в края на периода на прекомерен прием на енергия 6,7 .
По отношение на физическата активност е установено високо разпространение на заседналия начин на живот, класифициран според практиката на някаква физическа активност с продължителност поне 15 минути два пъти седмично 1 или при обичайното изпълнение на някакъв спорт 8. И двата критерия имат ограничения, тъй като те не отчитат физическите усилия на различните ежедневни дейности, които биха могли да представляват важен сърдечно-съдов стимул. Непубликувани данни от проучване при жени с нисък СЕС, получени чрез 24-часово сърдечно наблюдение, потвърждават горното при пациенти със затлъстяване и пациенти с нормално тегло. Пулсът се записва всяка минута с помощта на монитори Polar® Vantage. Оценено е нивото на физическа активност, като се изчислява съотношението между всяка наблюдавана стойност и средната сърдечна честота, получена по време на сън. Стойностите 1.5 се считат за заседнала активност. Що се отнася до времето на будност, заседналата активност представлява 2/3 от времето при затлъстели жени и около половината от времето при жени с нормално тегло (Таблица 1).
ФИГУРА 1. Привидна консумация на месо в Чили между 1986 и 1997 г. Източник: Espinoza F. Valiente G. Valiente S. SISVAN de Alimentos Index. ИНТА. Чилийски университет. 1999 г.
Повечето диетични проучвания предоставят информация за енергийния и хранителен прием на диетата, но не и за видовете препарати и техните компоненти, вида мазнини, гликемичния индекс на храненията, комбинациите от храни, броя и времето на хранене на ден. Всички тези характеристики са важни, тъй като те могат пряко да повлияят на метаболитната съдба, която различните енергийни субстрати ще следват.
Мастните киселини също имат диференциално въздействие върху активността на специфични ензими. По този начин, а-линоленова киселина, в сравнение с линолова и наситени мастни киселини, има най-голям индуциращ ефект върху CAT-I (ензим, който ограничава навлизането на мастни киселини в митохондриите) и скоростта на окисление на митохондриите. Най-малък ефект е открит за наситените мастни киселини 22. Изследвания върху плъхове, подложени на диети, богати на: а) наситени мастни киселини; б) n-6 полиненаситени; или в) полиненаситени n-3, показаха по-висока активност на липогенни ензими (ацетил-КоА-карбоксилаза [ACC]: ограничаващ ензим в LDN; Мастна киселина [AGS]: действа в последователното свързване на ацетил-КоА за образуването на мазнини киселини; Глюкоза-6-фосфат-дехидрогеназа [G-6-PDH]: ключов ензим в доставката на NADPH2) и гликолитик (Пируват киназа [ПК]: гликолитичен ензим, регулиращ пътя, отговорен за производството на пируват) с наситени мастни киселини, без да се открият разлики между n-6 и n-3 23-26 .
Синтез на мазнини от CHO. Този процес, наречен липогенеза de novo (LDN) се среща в черния дроб и мастните тъкани на бозайници (Фигура 2), но при хората се появява само в първия, въпреки наличието на активност на тези ензими в мастния компонент 28,29. При нормални условия на живот, чернодробният LDN не е много важен, с високи енергийни разходи на мол CHO, трансформиран в мазнини (приблизително 28% от енергията, съдържаща се в CHO) 30. Диетите с високо съдържание на CHO и ниско съдържание на мазнини причиняват най-висока индукция на LDN в черния дроб на плъхове в сравнение с мастната тъкан и други тъкани 31,32. Ключов аспект в този процес е дифузията на цитрат към цитозола, поради намаляване на потока през цикъла на Кребс, предвид инхибирането на цитратната синтетаза, упражнявано от метаболити като NADH, АТФ и мастни киселини с дълга верига, което причинява натрупване на цитрат в митохондриите, което позволява дифузията му към цитозола, присъединяващ се към басейн на разположение за синтеза на мастни киселини (Фигура 2).
Фигура 2. Регулиране на липогенезата на ново черен дроб.
6-PF-1-K: 6-фосфофрукт-1-киназа; ПК: Пируват киназа DHP: Пирувик дехидрогеназа; CS: цитратна синтетаза; ACC: ацетил-КоА карбоксилаза; CAT-I: Карнитин ацил трансфераза I.
Синтезът на цитрат се контролира от наличието на пируват, който навлиза в митохондриите и от активността на DHP, която е силно инхибирана от ATP, NADH и Acetyl-CoA, от своя страна засилена от наличието на мастни киселини с дълга верига. По този начин този ензим има ниска активност, когато горивото е широко достъпно под формата на мастни киселини и ацетил-КоА и когато концентрацията на ATP и съотношението NADH/NAD + е висока в митохондриите. От друга страна, цитратът на цитозолно ниво е мощен инхибитор на 6-фосфофрукто-1-киназата (основният ензим, отговорен за регулирането на гликолитичния поток), както и АТФ, наред с други 15,33,34, намаляващи по този начин през този път. На този фон LDN ще произвежда метаболити, които биха самоограничили активността на метаболитните пътища, които осигуряват необходимите субстрати за синтеза на мастни киселини, като този фактор е аргумент, който обяснява оскъдната значимост на този път като средство за образуване на мазнини.