Диетические изменения могут защитить от токсичных веществ вроде никотина и химиотерапии
Исследование Университета Монаша показало, что исключение из рациона одной незаменимой аминокислоты повышает устойчивость к таким химическим веществам, как никотин.
Удаление этой аминокислоты также потенциально может обеспечить защиту от физических травм, таких как хирургическое вмешательство или химиотерапия.
Исследование, проведённое учёными Школы биологических наук, опубликовано в журнале Open Biology и имеет широкие последствия для улучшения показателей здоровья.
Исследовательская группа изучила взаимосвязь между пищевыми аминокислотами и устойчивостью к стрессу на примере плодовой мушки Drosophila melanogaster.
Используя химически определённую среду для дрозофил, они обнаружили, что ограничение взрослых мушек в одной незаменимой аминокислоте, как правило, защищает от смертельной дозы природного инсектицида — никотина.
«Эта защита варьировалась в зависимости от ограничиваемой аминокислоты, а также от продолжительности и интенсивности её ограничения», — сказала автор исследования Талия Фултон, аспирант Школы биологических наук.
«Наше исследование даёт новое представление о физиологических реакциях на ограничение отдельных аминокислот, которые обеспечивают устойчивость к стрессу».
«Эти открытия когда-нибудь могут лечь в основу оптимальных предварительных диет для людей, домашних животных и скота перед физическим стрессом».
Питание с корректировкой рациона способствует стрессоустойчивости в модельных системах, но причины этого неизвестны.
Полный спектр этих сигнальных взаимодействий и конкретные механизмы, с помощью которых обнаруживается каждая из отдельных аминокислот, всё ещё изучаются.
Однако в этом исследовании учёные обнаружили, что временное лишение почти любой незаменимой аминокислоты повышает устойчивость дрозофил к никотину.
Мухи, которых кормили диетой без изолейцина, показали устойчивость к дозам никотина в диапазоне 0,33 мг/мл — 1 мг/мл по сравнению с контрольной группой на полной диете. Когда концентрация никотина падала ниже 0,17 мг/мл, выживаемость взрослых мух ухудшалась из-за отсутствия изолейцина в рационе, что показывает, что польза этой диеты для выживания очевидна только при более сильном никотиновом стрессе.
Хотя долгосрочное удаление изолейцина из рациона сокращает продолжительность жизни, его кратковременное удаление не повлияло на продолжительность жизни мух.
Защита опосредована взаимодействием между двумя известными сенсорами аминокислот: GCN2 (General Control Non-derepressible 2) и mTORC1 (mechanistic Target Of Rapamycin Complex 1).
«Это исследование прокладывает путь к лучшему пониманию факторов окружающей среды, которые изменяют восприимчивость насекомых к пестицидам, и может открыть возможности для использования диет, чтобы помочь пациентам восстановиться после запланированных процедур с токсинами, такими как химиотерапия», — сказала Талия.