НОВИ важни изследвания в областта на храненето: най-ново откритие доказва, че чрез плодовете и зеленчуците приемаме не само хранителни вещества, но и специални молекули, наречени диетични микроРНК. Те навлизат в нашето тяло, без да е нарушена целостта им, и се складират в тъканите ни, като могат да подобрят метаболизма. Ако например се намират в черния дроб, могат да подобрят метаболизма в органа, т.е. да кажат на нашите гени в черния дроб как да усвояват по-добре глюкозата и хранителните вещества. Това означава, че хранейки се с растителни храни, ние си доставяме тези важни диетични регулатори на генома.

Как регулират генома?

Да припомним, че най-малката градивна единица е клетката. В нашето тяло, всяка клетка има ядро с молекула ДНК, чийто последователности складират информация – т.нар. геном. Въпросните микроРНК (рибо-нуклеинови-киселини) попадат в клетката и комуникират директно с генома: "казват" му кой белтък в какво количество да синтезира. И тъй като само белтъкът е продукт на гена, от него зависи как клетката ще функционира и каква ще бъде нейната структура.

Например: мускулната клетка – за нея е важно да има достатъчно енергия, за да действа белтъкът миоглобин, който регулира съкращаването на мускулите и, съответно, обезпечава движенията ни. Чрез микроРНК-и може да се контролира количеството от този белтък в клетката, както и енергията, която той получава, за да върши своята работа.

При имунните клетки – микроРНК-и могат да стимулират клетките на вродения имунитет. Това тяхно свойство се използва при заболявания, при които клетките на вродения имунитет са подтиснати. В ход са клинични изпитания с микроРНК-и, които стимулират имунитета при ракови заболявания. 

При настинка и грип – тези микроРНК-и навлизат директно в имунните клетки на вродения имунитет и дават възможност за правилен имунен отговор при инфекция – тоест стимулират клетките да разпознават патогена и да предават правилно сигнали към клетките на придобития имунитет.

Диетичните микроРНК-и, подобно на повечето витамини, не могат да се образуват в нашето тяло. Но е важно да ги има и да си ги доставяме чрез растителната храна. Има ги също и в животинското мляко, но все още няма достатъчно проучвания за ефекта им. Счита се, че в кравето мляко и в адаптираните млека могат да се добавят такива диетични микроРНК-и с цел стимулиране на имунната система при кърмачета. На финален етап са и проучвания за ефекта им при ракови заболявания.

Възможно е да се окаже, че качеството и произхода на растителната храна имат значение за наличието на тези микроРНК-и. Изследванията показват, че поставени под стрес (обработвани, третирани с химикали, пренапояване, пестициди) растения имат променен състав на микроРНК-и, а това би могло да има последствия за хората, които се хранят с тях. Също както вече е доказан противоречивия ефект за нас на съдържащите се в някои растения хормони – фитохормони, подобни на нашите хормони (естроген, прогестерон).

Къде се съдържат микроРНК-и

До момента е установено, че микроРНК-и има в зеленчуци, плодове, оризови и овесени култури, домати, фъстъци. Проучен е обаче ефекта само на тези микроРНК-и в плодовете – ябълка, банан, авокадо и ягоди. Изследването показва, че микроРНК-и от тези плодове имат имуностимулиращ ефект и намаляват развитието на тумори при експериментални модели на животни. Някои учени смятат, че растителните микроРНК-и ще имат терапевтичен потенциал при редица заобявания.

Откривателят 

Този интересен феномен открива д-р Йанос Земплени (Janos Zempleni) – професор по Молекулярно хранене и диетология с повече от 15 години стаж в областта. Той нарича тези микроРНК, свързани с храненето, „диетични“ (dietary) микроРНК.

Прилагаме и резюме на научното съобщение за неговото откритие, което е публикувано на сайта на конференцията Функционални храни и хронични заболявания, на която ще бъде лектор:

Във всяка една клетка от нашето тяло генетичната информация непрекъснато се превежда до синтез на белтъци и фактори, необходими за функцията на клетката. В човешкия геном са идентифицирани 60 000 различни гена, закодирани чрез последователностите в молекулата на ДНК. От молекулата на ДНК, информацията се превежда чрез молекули РНК на езика на белтъците. Установено е обаче, че не всички гени водят до синтез на продукт – белтък. Има последователности в ДНК, които водят по производството на т.нар некодиращи микроРНК, които имат регулаторна роля и въздействат върху експресията на гените. т.е те са един „регулировчик“ на генетичната информация и могат да определят колко белтъци да се произведат в клетката.

Екипът на д-р Земплени показва, че микроРНК могат да се абсорбират чрез храната, защото те се намират в клетъчни вакуоли, които имат размер от 50–100  нм в диаметър и се наричат екзозоми. Екзозомите са съставени от липиден слой, в който „плуват“ протеини, а във вътрешността им се намират микроРНК, които са защитени и могат да се пренасят от клетка в клетка, като така се постига уникален обмен на микроРНК, регулиращи генома.

В растителните и животинските храни освен макро и микро-елементи се съдържа определено количество микроРНК. При мишки е доказано, че усилена продукция на микроРНК в тяло не може да компенсира дефицита на диетичните микроРНК от храната. Това показва, че микроРНК в екзозомите, които ние поглъщаме с храната имат ключово значение за регулация на всяка клетка от нашето тяло. Изследванията също показват, че инжектирането на микроРНК, изолирани от растения, навлизат в кръвта и се складират в тъканите – черен дроб, където регулират неговата функция. Затова понастоящем се изследва интензивно какви екзозоми с микроРНК се съдържат в кравето мляко и кърмата и дали те могат да послужат за хранене на кърмачета с цел повишаване на имунитета.

 Референции

Record M. Exosome-like Nanoparticles From Food: Protective Nanoshuttles for Bioactive Cargo. Molecular Therapy (2013); 21 7, 1294–1296. doi:10.1038/mt.2013.130.

Wagner AE, Piegholdt S, Ferraro M, et al. Food derived microRNAs. Food Funct. 2015 Mar;6(3):714-8. doi: 10.1039/c4fo01119h.

Zempleni J, Aguilar-Lozano A, Sadri M, et al. Biological Activities of Extracellular Vesicles and Their Cargos from Bovine and Human Milk in Humans and Implications for Infants. Journal of Nutrition. 2016, doi: 10.3945/​jn.116.238949

Yang J, Hirschi KD, Farmer LM. Dietary RNAs: New Stories Regarding Oral Delivery Nutrients. 2015 May; 7(5): 3184–3199. doi:  10.3390/nu7053184

Philip A, Ferro VA, Tate RJ. Determination of the potential bioavailability of plant microRNAs using a simulated human digestion process. Mol Nutr Food Res. 2015 Oct;59(10):1962-72. doi: 10.1002/mnfr.201500137.

Cavalieri D, Rizzetto L, Tocci N, et al. Plant microRNAs as novel immunomodulatory agents. Sci Rep. 2016; 6: 25761. doi:  10.1038/step 25761.

National Cancer Institute, NCI dictionary of cancer terms. 2014.