Acest aminoacid comun a ajutat șoarecii să supraviețuiască unei inflamații fatale
O leziune minoră, o infecție gravă sau chiar gripă pot trimite organismul pe căi foarte diferite. Unii oameni se recuperează rapid, în timp ce alții devin grav bolnavi sau decedează. Această traiectorie a bolii este influențată de numeroși factori, inclusiv vârsta, sexul, istoricul medical și biologia individuală.
La Institutul Salk, Janelle Ayres a dedicat mulți ani studiului motivelor pentru care oamenii reacționează diferit la boli și leziuni. Cercetările sale se concentrează pe modul în care organismul poate fi ghidat de la boală și moarte spre recuperare și supraviețuire.
Inflamația este adesea o forță majoră în declinul organismului în timpul infecțiilor și leziunilor. Deși esențială pentru protecție, deoarece alertează sistemul imunitar și aduce celule imune acolo unde sunt necesare, inflamația excesivă poate provoca daune țesuturilor și poate contribui la deces.
Pentru că infecțiile pot declanșa inflamații dăunătoare, echipa de la Salk a studiat șoareci infectați. Au descoperit că adăugarea aminoacidului metionină în dieta animalelor le-a protejat de deshidratare, probleme legate de bariera hematoencefalică și decesul asociat inflamației.
Beneficiul a venit printr-o cale neașteptată. Metionina a îmbunătățit filtrarea renală, sugerând că rinichii ar putea juca un rol mai mare decât s-a recunoscut anterior în ajutarea organismului să treacă de la infecție la recuperare.
Rezultatele, publicate în revista Cell Metabolism, sugerează că modificări minore în alimentație pot influența puternic rezultatele bolii. Suplimentarea cu metionină ar putea avea potențial pentru afecțiuni inflamatorii, boli renale, insuficiență renală și pacienți care primesc dializă, deși sunt necesare mai multe cercetări.
„Studiul nostru indică faptul că diferențele biologice minore, inclusiv factorii dietetici, pot avea efecte mari asupra rezultatelor bolii”, afirmă Ayres. „Descoperirea unui mecanism condus de rinichi care limitează inflamația, împreună cu efectele protective ale suplimentării cu metionină la șoareci, subliniază potențialul alimentației ca intervenție medicală informată mecanic care poate direcționa și optimiza căile pe care le urmează oamenii în răspunsul la agresiunile care cauzează boala.”
Inflamația este reacția sistemului imunitar la o amenințare. Acea amenințare ar putea fi un patogen din organism sau chiar o simplă țiglă. Celulele imune se îndreaptă spre problemă și ajută la procesul de vindecare.
Când aceste celule imune sosesc, ele cresc semnalele de alarmă ale organismului prin intermediul proteinelor cunoscute sub numele de citokine pro-inflamatorii. Organismul trebuie să mențină inflamația într-un echilibru atent. Prea puțină inflamație poate să nu reușească să controleze o amenințare, în timp ce prea multă poate dăuna țesuturilor sănătoase. Marea parte a cercetărilor în acest domeniu s-a concentrat asupra modului în care răspunsurile imune sunt activate sau dezactivate.
Echipa lui Ayres examinează o întrebare diferită. În loc să se concentreze doar pe comutatoarele imune, ei studiază cum organismul ajustează intensitatea inflamației prin controlul eliberării și acumulării de citokine pro-inflamatorii.
„Citokinele pro-inflamatorii sunt, în cele din urmă, ceea ce duce la boală și deces în multe cazuri”, spune Katia Troha. „Sistemul imunitar trebuie să echilibreze inflamația pentru a ataca invadatorul fără a dăuna celulelor sănătoase din organism. Rolul nostru este să găsim mecanismele pe care le folosește pentru a face acest lucru, astfel încât să putem viza aceste mecanisme pentru a îmbunătăți rezultatele pacienților.”
Pentru a investiga cum organismul gestionează nivelurile de citokine, cercetătorii au folosit un model de șoareci pentru inflamație sistemică cauzată de patogenul Yersinia pseudotuberculosis. Una dintre primele modificări observate a fost scăderea apetitului în rândul șoarecilor infectați, ceea ce sugerează că metabolismul animalelor s-a schimbat. Pentru a înțelege mai bine starea lor nutrițională, cercetătorii au măsurat aminoacizii circulanți în sânge. Aminoacizii sunt blocurile de bază ale proteinelor și susțin funcția sănătoasă a celulelor din organism.
Șoarecii infectați aveau niveluri scăzute de metionină, un aminoacid esențial pe care oamenii îl obțin de obicei din alimentație. Troha a administrat apoi unui alt grup de șoareci hrană suplimentată cu metionină. În mod neașteptat, acești șoareci au fost protejați de infecție.
Experimente suplimentare au arătat că metionina a redus nivelurile de citokine în sânge prin intermediul rinichilor. A crescut capacitatea de filtrare a rinichilor, a îmbunătățit fluxul sanguin și a ajutat organismul să elimine citokinele pro-inflamatorii prin urină. Este important de menționat că acest proces a curățat citokinele în exces fără a interfera cu alte părți importante ale răspunsului imunitar.
Echipa a testat, de asemenea, dacă metionina a avut efecte similare în alte condiții. În modelele de sepsis și leziuni renale, metionina a protejat din nou șoarecii, sugerând că ar putea fi relevantă pentru alte setări de boli inflamatorii.
Când oamenii de știință de la Salk au adăugat metionină în dietele șoarecilor infectați, animalele au urmat o traiectorie a bolii foarte diferită. Funcția renală s-a îmbunătățit, iar ele au fost protejate de deshidratare, disfuncție a barierei hematoencefalice și deces. În același timp, au rămas capabile să lupte și să elimine Yersinia pseudotuberculosis.
Rezultatele obținute din modelele de sepsis și leziuni renale sugerează că efectul ar putea depăși o singură infecție. Acest lucru subliniază metionina ca un posibil instrument pentru bolile infecțioase și condițiile inflamatorii, în special pentru persoanele cu boli renale, insuficiență renală sau cele care primesc dializă.
„Descoperirile noastre adaugă la un corp tot mai mare de dovezi că elementele dietetice comune pot fi utilizate ca medicamente”, afirmă Ayres. „Studiind aceste mecanisme de protecție de bază, descoperim moduri surprinzătoare de a schimba traiectoriile indivizilor care sunt condamnați să dezvolte boli și să moară spre traiectorii de sănătate și supraviețuire. Ar putea fi posibil ca, într-o bună zi, un supliment luat la cină să facă diferența dintre viață și moarte pentru un pacient.”
Cercetătorii subliniază că rezultatele sunt promițătoare, dar nu au fost încă testate pentru eficiență la oameni. Din acest motiv, oamenii nu ar trebui să înceapă să ia suplimente de metionină pe baza acestui studiu.
