Gojazne voćne mušice su eksperimentalni subjekti u studiji Nature Communications o uzrocima opadanja mišićne funkcije usled gojaznosti. Kod ljudi, skeletni mišići igraju ključnu ulogu u metabolizmu, a mišićna disfunkcija zbog gojaznosti može dovesti do insulinske rezistencije i smanjenja nivoa energije.
Zanimljivo je da su studije na različitim životinjskim modelima pokazale da vremenski ograničeno hranjenje – prirodna nefarmaceutska intervencija – štiti od gojaznosti, starenja i cirkadijalnog poremećaja u perifernim tkivima kao što su skeletni mišići. Međutim, mehanizmi koji leže u osnovi tih koristi nisu bili poznati.
Kod voćnih mušica — naučno poznatih kao Drosophila melanogaster — gojazne drozofile koje su podvrgnute gojaznim izazovima i tretirane vremenski ograničenim hranjenjem pokazale su poboljšane performanse mišića, smanjenu intramuskularnu mast, snižene nivoe fosfo-AKT i smanjenje markera insulinske rezistencije. Intramiocelularni lipidi i trigliceridi deponovani u ćelijama skeletnih mišića mogu biti štetni ako se rutinski ne iscrpe.
Trenutna studija, koju vodi istraživač sa Univerziteta Alabama u Birmingemu, dr Girish Melkani, pruža potencijalnu mehaničku osnovu za prednosti posredovane vremenski ograničenim hranjenjem. Melkani i kolege su otkrili da je vremenski ograničeno hranjenje izazvalo povećanje regulacije u genima vezanim za proizvodnju i korišćenje glicina, i smanjenje regulacije ključnog enzima uključenog u sintezu triglicerida, u svim vremenskim ograničenim uslovima hranjenja.
Pored toga, vremenski ograničeno hranjenje izazvalo je regulaciju gena i povećanje metabolita povezanih sa ciklusom purina u modelu gojaznosti voćne mušice sa visokim sadržajem masti, i dovelo je do regulacije gena i povećanja metabolita koji se odnose na glikolizu, metabolizam glikogena, ciklus trikarboksilne kiseline i lanac transporta elektrona povezan signalizacijom AMP kinaze, u genetskom modelu gojaznosti voćne mušice mutiranoj u sfingozin kinazi, ili Sk2.
„Prevalencija gojaznosti i dalje je rastuće pitanje širom sveta povezano sa zdravstvenim i ekonomskim opterećenjima“, rekao je Melkani, vanredni profesor u Odeljenju za patologiju UAB Odeljenja za molekularnu i ćelijsku patologiju. „Gojaznost je povezana sa različitim komorbiditetima, posebno visokokaloričnom ishranom i genetskom predispozicijom. Ova studija razjašnjava potencijalne mehanizme koji stoje iza vremenski ograničenog hranjenja zaštitnih svojstava protiv disfunkcije skeletnih mišića i metaboličkog oštećenja izazvanog gojaznošću.“
Nalazi mogu otvoriti put budućim vremenskim ograničenim studijama hranjenja mišića, pružajući prirodan i pristupačan oblik alternativne terapije za upravljanje patologijama u vezi sa metabolizmom i gojaznošću, kaže Melkani.
Melkani je takođe opisao svoje dugoročne istraživačke ciljeve. „Nedavne studije asocijacije na genomu i pristupi sekvenciranju egzona identifikovali su vezu dodatnih gena sa genetskom gojaznošću. Gojaznost je snažno povezana sa kardiovaskularnim bolestima i demencijom. Međutim, mehanička veza ostaje slabo shvaćena i potrebne su hitne intervencije za ublažavanje ovih poremećaja .
„Naš mehanistički pristup – zajedno sa intervencijama uključujući ishranu ograničenu na vreme – biće veoma koristan u rešavanju i lečenju dispariteta gojaznosti, kardiovaskularnih bolesti i demencije koji se vide na dubokom jugu.
Voćna mušica je pogodan model za proučavanje ljudskih metaboličkih bolesti. U trenutnoj studiji, model gojaznosti dijetalnih voćnih mušica sa visokim sadržajem masti ima ishranu koja je dopunjena sa 5 procenata kokosovog ulja, a voćnim mušicama je dozvoljeno da se hrane 24 sata dnevno. Dijetalne voćne mušice sa ograničenim vremenom hranjenja imaju pristup visokomasnoj ishrani samo 12 sati dnevno. Sk2 model gojaznosti mušice ima mutaciju u genu Sk2, što dovodi do karakteristične akumulacije ceramida, koji je impliciran kao doprinos gojaznosti.
Eksperimentalne metode za performanse mišića u trenutnoj studiji uključivale su testove leta gde se 10 do 20 voćnih mušica pušta u kutiju od pleksiglasa i meri se sposobnost svake muve da leti gore, horizontalno, dole ili uopšte ne leti. Metode su takođe uključivale citološku analizu mišićnog tkiva i masnih tela stomaka, analizu ekspresije gena i merenje nivoa glicina, ATP-a i metabolita.
