В ходе проведения эксперимента на лабораторных животных ученые из Исследовательского центра изучения питания при Министерстве сельского хозяйства США имени Джина Мэйера Университета Тафтса (Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging at Tufts University), Медфорд, Массачусетс, США, выявили, что развитие возрастной макулярной дегенерации (ВМД) может быть приостановлено при переходе с рациона питания с высоким гликемическим индексом (преобладает белый хлеб) на диету с низким гликемическим индексом с большим содержанием цельнозерновых продуктов. Исследователи отметили, что при одинаковом количестве углеводов при соблюдении диеты с высоким гликемическим индексом наблюдается более быстрое повышение уровня глюкозы в плазме крови, чем при рационе, состоящем из продуктов с низким гликемическим индексом. Ученые подчеркнули, что результаты работы, опубликованные в журнале «PNAS», являются свидетельством наличия потенциальных биомаркеров ВМД.
ВМД проявляется ухудшением зрения, которое на ранних стадиях характеризуется пациентами как незначительная размытость изображений, а на поздних существенно снижает качество их жизни. Специалисты из Национального института глаза (National Eye Institute), США, предполагают, что к 2050 г. количество пациентов с ВМД удвоится и достигнет 5,44 млн. Патология обычно диагностируется только при потере зрения, и, к сожалению, никакого лечения в настоящее время не разработано.
В ходе данного эксперимента ученые оценивали состояние 59 пожилых лабораторных мышей, 19 из которых предлагали корм с низким гликемическим индексом, а оставшимся 40 — с высоким. Диеты отличались только источником углеводов, составляющих в обоих случаях 45% рациона. В корме с высоким гликемическим индексом источником углеводов являлся амилопектин, а с низким — 70% амилозы и 30% амилопектина. Через 6 мес группу мышей, получавших корм с высоким гликемическим индексом, перевели на рацион с низким гликемическим индексом.
Проанализировав состояние глаз лабораторных животных, ученые пришли к выводу, что употребление продуктов с высоким гликемическми индексом приводит к развитию ВМД, включая возникновение пигментной эпителиальной атрофии сетчатки и гибель фоторецепторов. Соблюдение диеты с низким гликемическим индексом не обусловливало возникновения изучаемой патологии, более того, изменение привычного рациона и включение в него большого количества продуктов с низким гликемическим индексом приостанавливали процессы, повреждающие сетчатку глаза.
Автор работы доктор Шелдон Рован (Sheldon Rowan) отметил удивление специалистов тем, что состояние сетчатки глаза мышей, которых перевели с диеты с высоким гликемическим индексом на рацион с низким гликемическим индексом, в середине исследования особо не отличалось от характеристик сетчатки животных, получавших корм с низким гликемическим индексом в течение всего эксперимента. Оказалось, что диетические изменения могут способствовать столь быстрому восстановлению зрения.
Кроме формулирования вышеприведенного вывода, ученым в ходе данного исследования удалось определить потенциальные биомаркеры ВМД, по которым можно оценивать риск развития патологии. К таким маркерам исследователи отнесли конечные продукты усиленного гликозилирования (ПУГ), образующиеся при взаимодействии метаболитов глюкозы с протеинами. Также к клинически важным биомаркерам, по мнению ученых, принадлежит уровень окисленных жиров, С3-карнитина и серотонина. Известно, что ПУГ могут быть маркером возрастных и дегенеративных изменений, а окисление жиров способно приводить к повреждению клеток.
Диета с низким гликемическим индексом не обусловливает накопление ПУГ и окисленных длинноцепочечных полиненасыщенных жиров. Соблюдение такого рациона ассоциировано также с высоким уровнем С3-карнитина, играющего важную роль в метаболизме жирных кислот, и серотонина, вырабатывающегося в кишечнике, в ответ на сигнальные молекулы, продуцируемые кишечной микрофлорой. Ученые отметили, что количественный и качественный состав кишечной микрофлоры способен значительно изменяться в ответ на смену рациона питания. Высокий уровень серотонина, по наблюдению авторов данной работы, ассоциирован с лучшим состоянием сетчатки глаза и низким риском развития ВМД. Исследователи определили еще несколько метаболитов, связанных с жизнедеятельностью микробиома кишечника, которые имели протективное влияние на зрение, что позволило предположить наличие оси «кишечник — сетчатка», обусловливающей воздействие продуктов питания на состояние глаз.
В целом, полученные результаты можно рассматривать как свидетельство того, что изменения в метаболизме, связанные с употреблением различных видов углеводов, ассоциированы с развитием признаков ВМД. Ученые надеются, что сделанные выводы поспособствуют разработке новых подходов к ранней диагностике и лечению данной патологии.
- Rowan S., Jiang S., Korem T. et al. (2017) Involvement of a gut–retina axis in protection against dietary glycemia-induced age-related macular degeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences, April 20 [Epub. ahead of print].
- Tufts University, Health Sciences Campus (2017) Switching to a low-glycemic diet may stop age-related eye disease, study suggests. ScienceDaily. May 16 (http://www.sciencedaily.com/releases/2017/05/170516121653.htm).
Юлия Котикович
