บทความอายุยืน

สิ่งที่ไม่หวาน: ดูว่าน้ำตาลส่วนเกินทำลายประสิทธิภาพไมโตคอนเดรียของเซลล์ของเราอย่างไร

นักวิจัยพบว่าปริมาณน้ำตาลภายในเซลล์ในปริมาณสูงช่วยลดปริมาณไขมันที่เรียกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (PUFAs) ในเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย

ตั้งแต่ลาเต้รสหวานในตอนเช้าไปจนถึงน้ำสลัดที่เต็มไปด้วยน้ำตาลอย่างน่าประหลาดใจที่โรยหน้าสลัดในมื้อกลางวัน ไปจนถึงของหวานยามเย็น (หรือสองชิ้น) หลายๆ คนมักบริโภคน้ำตาลมากกว่าที่พวกเขาคิด ชาวอเมริกันส่วนใหญ่บริโภคน้ำตาลเพิ่มประมาณ 22 ช้อนชาต่อวัน (ไม่นับน้ำตาลธรรมชาติในผลไม้ ผัก และผลิตภัณฑ์จากนม) เรากำลังจมอยู่กับของหวาน และเซลล์ของเราก็เช่นกัน 

แม้ว่าเราจะรู้ว่าน้ำตาลส่วนเกินเป็นอันตรายต่อผลลัพธ์ด้านสุขภาพต่างๆ แต่ก็ยังไม่ค่อยมีใครรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในระดับเซลล์ ขณะนี้ นักวิจัยพบว่าปริมาณน้ำตาลภายในเซลล์ในปริมาณมากช่วยลดปริมาณไขมันที่เรียกว่ากรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (pufa) ในเยื่อหุ้มเซลล์ของไมโตคอนเดรีย ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของเซลล์ของเรา ประพันธ์โดย waldhart และเพื่อนร่วมงานและตีพิมพ์ใน เซลล์ รายงานทีมวิจัยนี้พบว่าการเปลี่ยนแปลงของเมมเบรนจากน้ำตาลส่วนเกินทำให้ไมโตคอนเดรียมีประสิทธิภาพน้อยลง ส่งผลให้กระบวนการเผาผลาญมากมายลดน้อยลง รวมถึงสุขภาพของเราไปด้วย

น้ำตาลเปลี่ยนแปลงเซลล์ของเราอย่างไร

ร่างกายของเราต้องการ pufa ในสัดส่วนที่ถูกต้องสำหรับหลายๆ สิ่ง รวมถึงการสื่อสารระหว่างเซลล์ การตอบสนองต่อการอักเสบที่เหมาะสม และการสนับสนุนความสมบูรณ์ของไมโตคอนเดรีย เมื่อเรามีน้ำตาลในเซลล์มากเกินไป ส่วนเกินจะก่อตัวเป็นไขมันประเภทอื่น ซึ่งเป็นชนิดที่ยืดหยุ่นน้อยกว่า pufa การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของไขมัน (ไขมัน) นี้ทำลายโครงสร้างเมมเบรนของไมโตคอนเดรีย ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานลดลง 

แม้ว่าไมโตคอนเดรียที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าไม่ได้สร้างผลกระทบที่รับรู้ได้ทันทีเสมอไป แต่ก็สามารถนำมาประกอบกับอาการ "ทั่วไป" หลายประการในสังคมยุคใหม่ของเรา เช่น ความเหนื่อยล้าหรือการขาดพลังงานโดยทั่วไป ในฐานะผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาวิจัย ning wu, ph.d., อธิบาย"แม้ว่าเราอาจไม่ได้สังเกตเห็นความแตกต่างในประสิทธิภาพของไมโตคอนเดรียในทันทีเสมอไป แต่ร่างกายของเราก็สังเกตเห็น หากความสมดุลของ [PUFA] ถูกละทิ้งไปนานพอ เราอาจเริ่มรู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย เช่น เหนื่อยเร็วขึ้น"

ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยจึงได้ทดสอบผลกระทบของน้ำตาลในเซลล์ที่มากเกินไปต่อการทำงานของไมโตคอนเดรียโดยตรง ในการเริ่มต้น พวกเขาดัดแปลงพันธุกรรมของหนูเพื่อให้ไม่มีโปรตีนที่เรียกว่า txnip (โปรตีนที่ทำปฏิกิริยากับไทโอรีดอกซิน) ซึ่งเป็นตัวควบคุมการดูดซึมกลูโคส (น้ำตาล) อย่างเข้มงวดจากกระแสเลือดเข้าสู่เซลล์ของเรา หากไม่มี txnip การดูดซึมกลูโคสจะไม่สามารถควบคุมได้ และเซลล์จะมีน้ำตาลมากเกินไป

การทำงานของไมโตคอนเดรียไม่ดีทำให้ขาดพลังงาน

น้ำตาลส่วนเกินทำลายเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย

Waldhart และเพื่อนร่วมงานศึกษาผลกระทบของการไม่มี TXNIP ต่อเนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาล (BAT) โดยเฉพาะ หรือที่รู้จักกันในชื่อไขมันสีน้ำตาล BAT มีไมโตคอนเดรียมากกว่าเนื้อเยื่ออื่นๆ เนื่องจากหน้าที่หลักของมันคือการเพิ่มการสร้างความร้อนหรือการผลิตพลังงานผ่านความร้อน

พวกเขาพบว่าหนูที่ไม่มี txnip และมีน้ำตาลในเซลล์ในปริมาณสูง มีความเข้มข้นของ pufa ในเยื่อหุ้มเซลล์ไขมันสีน้ำตาลต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ หนูเหล่านี้แสดงกิจกรรมเทอร์โมเจนิกที่มีข้อบกพร่องหลังจากได้รับการบำบัดด้วยความเย็นหรือ "ความเครียดจากความเย็น" ความเครียดจากความเย็นจะประเมินความสามารถของไมโตคอนเดรีย และโดยปกติจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการผลิตความร้อนของ bat หากไมโตคอนเดรียทำงานอย่างถูกต้อง ในกรณีนี้ ปริมาณน้ำตาลที่มากเกินไปในเซลล์ไขมันสีน้ำตาลของหนูทำให้กระบวนการนี้ลดลง และยังทำลายโครงสร้างของไมโตคอนเดรียอีกด้วย ทำให้เกิดอาการบวมและแตกในรอยพับของเยื่อหุ้มชั้นใน

ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการแก้ไขผลกระทบที่เป็นอันตรายเหล่านี้โดยให้อาหารคีโตเจนิกแก่หนู ซึ่งเป็นอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตต่ำมากและมีปริมาณไขมันและโปรตีนสูงกว่า ด้วยการรับประทานอาหารนี้ เซลล์ของหนูไม่สามารถมีกลูโคสในปริมาณที่สูงได้ แม้ว่าจะไม่มี txnip คอยควบคุมก็ตาม ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าความสมบูรณ์ของไมโตคอนเดรียที่ไม่ดี - และการผลิตพลังงานที่ลดลงตามมา - สามารถช่วยเหลือได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงการบริโภคอาหารง่ายๆ โดยลดปริมาณคาร์โบไฮเดรตลง

ผู้เขียนอธิบายว่า "ท้ายที่สุดแล้ว การค้นพบของเราแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงที่ชัดเจนตั้งแต่เริ่มต้นระหว่างคาร์โบไฮเดรตส่วนเกินและการทำงานของไมโตคอนเดรีย พวกเขายืนยันด้านกลไกที่เป็นอันตรายต่อการรับประทานอาหารที่มีน้ำตาลสูง แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงระดับเซลล์ที่เกิดจากการรับประทานอาหารอาจไม่ชัดเจนภายใต้สภาวะปกติ แต่เราให้หลักฐานที่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สร้างความแตกต่างในการทำงานภายใต้ความเครียดได้อย่างแท้จริง”

การเชื่อมโยงที่ชัดเจนตั้งแต่เนิ่นๆ ระหว่างคาร์โบไฮเดรตส่วนเกินและการทำงานของไมโตคอนเดรีย

ซาโยนารา ฟันหวาน

แล้วเราจะไม่กินน้ำตาลอีกเลยเหรอ? ดร.วูไม่จำเป็นต้องคิดอย่างนั้น ระบุ, "ร่างกายต้องการน้ำตาลหรือกลูโคสเพื่อความอยู่รอด แต่ดังสุภาษิตที่ว่า 'ขอให้มีแต่สิ่งดีๆ'" เธอกล่าวต่อ "เราพบว่ามีกลูโคสในเซลล์มากเกินไป ซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับปริมาณของกลูโคส น้ำตาลที่บริโภคในอาหารส่งผลต่อองค์ประกอบของไขมันทั่วร่างกายซึ่งจะส่งผลต่อความสมบูรณ์ของไมโตคอนเดรีย ผลกระทบโดยรวมคือการสูญเสียการทำงานที่เหมาะสมที่สุด"

โดยพื้นฐานแล้ว ไม่ใช่ว่าน้ำตาลทุกชนิดจะแย่ (โดยเฉพาะประเภทจากผลไม้ ผัก และผลิตภัณฑ์จากนม) แต่การใช้มากเกินไปอาจสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อไมโตคอนเดรียของเรา — และการผลิตพลังงานของเราไปด้วย american heart association แนะนำให้รักษาน้ำตาลที่เติมไว้ให้น้อยกว่า 6 ช้อนชา (100 แคลอรี่) สำหรับผู้หญิง หรือ 9 ช้อนชา (150 แคลอรี่) สำหรับผู้ชายต่อวัน แต่หากต่ำกว่านี้จะดีกว่าแน่นอนเมื่อพูดถึงของหวาน แม้ว่าการรักษาอาหารคีโตเจนิกที่มีข้อจำกัดสูงนั้นไม่ได้มีไว้สำหรับทุกคนอย่างแน่นอน แต่การลดการบริโภคน้ำตาลโดยรวมถือเป็นเป้าหมายที่ดีสำหรับคนส่วนใหญ่

อ้างอิง: 

วัลดาร์ต an, muhire b, johnson b, และคณะ คาร์โบไฮเดรตในอาหารส่วนเกินส่งผลต่อความสมบูรณ์ของไมโตคอนเดรียดังที่พบในเนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาล ตัวแทนเซลล์. 2021;36(5):109488. ดอย:10.1016/j.celrep.2021.109488



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า