Исследователи из Исследовательского центра по проблемам старения в области питания человека при Министерстве сельского хозяйства США имени Жана Майера при Университете Тафтса также считают, что исследование, опубликованное в PNAS, указывает на потенциальные биомаркеры ВМД. Их можно использовать для прогнозирования того, когда человек подвержен риску заболевания, которое является основной причиной потери зрения у взрослых старше 50 лет.
На ранних стадиях AMD приводит к нечеткости зрения. На продвинутых стадиях AMD может сделать жизнь очень сложной. По оценкам Национального института глазных болезней, к 2050 году количество людей с ВМД удвоится — с 2,07 миллиона до 5,44 миллиона.
В Соединенных Штатах у белых американцев наиболее высока вероятность развития ВМД, и в 2010 году 2,5% взрослых белых людей в возрасте 50 лет и старше имели ВМД. Заболевание обычно диагностируется только тогда, когда потеря зрения уже началась.
К сожалению, лекарства нет.Используя модель старых мышей, исследователи случайным образом разделили 59 мышей на две группы: 19 мышей с низким гликемическим индексом и 40 мышей с высоким гликемическим индексом. Диеты различались только источником углеводов.
Углеводы составляли 45 процентов рациона в обоих случаях. Источник углеводов варьировался по соотношению амилозы и амилопектина, двух крахмалов, используемых для этой работы.
Крахмал с высоким гликемическим индексом на 100% состоял из амилопектина, а крахмал с низким гликемическим индексом — на 70% из амилозы и 30% из амилопектина.Через шесть месяцев группа мышей с высоким гликемическим индексом либо оставалась на диете с высоким гликемическим индексом, либо была переведена на диету с низким гликемическим индексом.
Исследователи заметили, что диета с высоким гликемическим индексом привела к развитию многих особенностей AMD, включая потерю функции клеток задней части глаза, называемой атрофией пигментного эпителия сетчатки (RPE), и клеток, улавливающих свет, называемых фоторецепторами — предшественники сухой AMD — тогда как диета с низким гликемическим индексом этого не сделала. Важно отметить, что переход с диеты с высоким гликемическим индексом на диету с низким гликемическим индексом остановил повреждение сетчатки.«Мы были искренне удивлены, что сетчатка от мышей, диета которых была переключена с диеты с высоким гликемическим индексом на диету с низким гликемическим индексом в середине исследования, была неотличима от сетчатки тех мышей, которые получали диету с низким гликемическим индексом на протяжении всего исследования. так эффективно восстанавливают накопленные повреждения в РПЭ. Наши экспериментальные результаты показывают, что переход с диеты с высоким гликемическим индексом на диету с низким гликемическим индексом полезен для здоровья глаз у людей, которые движутся к развитию ВМД », — сказал ведущий автор Шелдон Роуэн, доктор философии. .D., Научный сотрудник Лаборатории исследований питания и зрения в Исследовательском центре питания человека Министерства сельского хозяйства США по проблемам старения Джин Майер при Университете Тафтса.
Возможные биомаркерыИсследователи также определили потенциальные биомаркеры особенностей AMD. Такие биомаркеры можно использовать для прогнозирования того, кто заболеет.
Биомаркеры включали конечные продукты гликирования (AGE), которые образуются, когда метаболиты сахара реагируют с белками. Они также включали окисленные жиры, уровни C3-карнитина и серотонина. Низкогликемическая диета ограничивала накопление AGE и окисление длинноцепочечных полиненасыщенных жиров. Помимо AMD, AGE могут быть фактором старения и развития многих дегенеративных заболеваний.
Окисление жиров приводит к разложению жиров в клеточных мембранах, что может привести к повреждению клеток.Исследователи также обнаружили, что более высокие уровни C3-карнитина и серотонина в крови были связаны с потреблением диеты с низким гликемическим индексом и меньшим количеством признаков AMD. C3-карнитин, также известный как пропионилкарнитин, играет роль в метаболизме жирных кислот в клетках и содержится во многих продуктах с низким гликемическим индексом, таких как цельная пшеница и бобовые.
Серотонин вырабатывается в кишечнике в ответ на сигналы, которые вырабатываются микробами в кишечнике. Исследователи показали, что состав кишечных микробов, вместе называемых микробиомом кишечника, изменяется в зависимости от диеты. Более высокий уровень серотонина связан со здоровьем сетчатки и снижением частоты признаков AMD. Исследователи идентифицировали несколько других метаболитов, которые были связаны с защитой от AMD и составом микробиома кишечника, что в совокупности привело авторов к предположениям о потенциальной оси кишечник-сетчатка, которая может сообщать диету о здоровье глаз.
В целом полученные данные свидетельствуют о том, что изменения в метаболизме, связанные с различными гликемическими диетами, накоплением AGE, производством и окислением жиров, а также уровнями C3-карнитина и серотонина, связаны с развитием признаков AMD.Эти результаты дополняют растущее количество исследований связи между контролем пищевых углеводов и развитием ВМД, проводимых старшим автором Алленом Тейлором, доктором философии, старшим научным сотрудником и директором Лаборатории исследований питания и зрения в больнице Джин Майер.
Исследовательский центр по проблемам старения в области питания человека Министерства сельского хозяйства США при Университете Тафтса. Тейлор занимает второстепенные должности профессора офтальмологии в Медицинской школе Университета Тафтса, а также является преподавателем биохимии и клетки, молекулярной биохимии. Программы биологии развития в Высшей школе биомедицинских наук им.
Саклера в Тафтсе.«В настоящее время нет ранних биомаркеров, позволяющих предвидеть болезнь. Наши результаты показывают взаимодействие между диетическими углеводами, микробиомом кишечника, конкретными биохимическими молекулами и особенностями AMD.
Эта работа должна привести к новым подходам к пониманию, диагностике и лечению ранней AMD — — возможно, до того, как оно повлияет на зрение. Результаты, которые уже предполагались нашими эпидемиологическими исследованиями на людях, предполагают, что мы можем разработать диетические вмешательства, направленные на предотвращение прогрессирования ВМД, болезни, которая поражает миллионы людей и стоит миллиарды во всем мире », — сказал Тейлор.«Клинические тесты уже доступны для тестирования некоторых из этих потенциальных биомаркеров. Скрининг уровней C3-карнитина является стандартной частью профиля скрининга новорожденных, поэтому не составит труда адаптировать существующий скрининг для оценки уровней AMD. также являются эффективными клиническими показателями серотонина.
Однако AGE все еще являются новыми биомаркерами и еще не использовались в крупномасштабных исследованиях на людях. Несмотря на это, AGE являются одними из наиболее интересных потенциальных биомаркеров AMD, поскольку мы понимаем их разрушительные молекулярные эффекты. очень ясно, — добавил Роуэн.