Обмен веществ лечение: Нарушение метаболизма: симптомы и лечение

Содержание

Народные средства для улучшения обмена веществ

Неправильное питание, нездоровый образ жизни, вредные привычки нередко приводят к ухудшению метаболизма. Это чревато плохим самочувствием, расстройствами пищеварения, неудовлетворенностью жизнью. Чтобы не перегружать уставший организм лекарствами, большинство врачей рекомендуют улучшение обмена веществ народными средствами.

Что такое метаболизм и признаки его нарушения

Метаболизм – это процесс превращения поступивших в организм питательных веществ в энергию и обмен ею с окружающей средой.

Явление носит циклический характер и зависит от суточных ритмов жизнедеятельности человека. Таким образом, в ночное время обмен замедляется, а в днем все процессы активизируются.

Причинами, по которым нормальная физиология дает сбой, часто становятся: несоблюдение режима дня, вредные привычки, хронический стресс. В числе главных факторов риска – нерациональное и неполноценное питание.

При нерегулярном поступлении пищи в организм происходит нарушение обмена веществ, которое можно узнать по некоторым симптомам:

  • хроническая усталость;
  • нарушения сна;
  • беспричинный набор веса или, напротив, истощение организма;
  • расстройство пищеварения;
  • нерегулярный стул;
  • снижение работоспособности.
Схема обмена веществ.

При появлении одного или нескольких признаков необходимо проконсультироваться у врача и принять меры для ускорения метаболических процессов.

Способы нормализации обмена веществ

Для восстановления нормального метаболизма можно использовать различные способы разгона.

Физические нагрузки

Малоподвижный образ жизни – фактор риска для возникновения проблем с циркуляцией веществ. Чтобы наладить метаболизм, необходимо давать организму ежедневную посильную нагрузку.

12 гимнастических упражнений для выполнения дома или в фитнес-центре.

Врачи рекомендуют начинать день с выполнения нескольких несложных упражнений – наклонов, потягиваний, прыжков. В перерывах между работой можно делать небольшую разминку (бег на месте, ходьба по лестнице, махи руками и ногами, приседания).

Если нет возможности посещать фитнес-центр, можно ежедневно проходить небольшое расстояние пешком. Врачи считают, что дистанция 3-5 км, пройденная в среднем темпе, обеспечивает достаточную дневную нагрузку.

Кроме того, пешие прогулки способствуют улучшению пищеварения, насыщению крови кислородом и легкому похудению.

Выходные дни можно посвятить велосипедной поездке, плаванию, спортивным играм на воздухе.

Употребление воды

Питьевой режим имеет большое значение для правильного функционирования всех органов и систем. Вода активизирует обменные процессы в организме, способствует пищеварению, препятствует излишнему свертыванию крови, выводит из организма накопившиеся шлаки и токсины.

Поэтому специалисты рекомендуют выпивать в день не менее 2-2,5 л чистой воды. Оптимальное количество рассчитывается по формуле – 30 мл воды на 1 кг массы тела.

Адепты здорового образа жизни рекомендуют начинать день с 1 стакана слегка подогретой жидкости с добавлением 1 ч. л. лимонного сока. Такой напиток очистит желудочно-кишечный тракт от слизи, активизирует пищеварение и перистальтику кишечника.

Некоторые специалисты советуют выпивать также небольшое количество воды за 1 час до сна, чтобы предотвратить ночное загустевание крови и не допустить образование тромбов.

Здоровый сон

Чтобы нормализовать обмен, человеку необходим здоровый сон. Спать, по мнению специалистов, нужно не менее 7 часов в сутки. Из-за недосыпа в организме начинает в повышенном количестве вырабатываться гормон голода грелин, который может спровоцировать утреннее переедание.

Ложиться в постель нужно в одно и то же время. Кроме того, желательно, чтобы в помещении было полностью темно – при этом условии в организме вырабатывается гормон счастья серотонин.

Поскольку метаболизм во время сна замедляется, наедаться на ночь нельзя – организм не сможет утилизировать поступившую энергию, и это приведет к появлению лишних килограммов.

Режим питания

Прием пищи по часам – залог правильного пищеварения и нормального обмена поступивших веществ.

Примерный рацион на деньПример здорового рациона на день.

Чтобы зарядить организм энергией на весь день, нужно плотно позавтракать. В обед метаболические процессы активны, переваривание пищи идет быстро, поэтому обед должен быть питательным и содержать половину положенных в день калорий. К вечеру метаболизм начинает замедляться, поэтому ужин должен быть легким.

Чтобы нормализовать обмен веществ, важно рассчитать индивидуальный дневной калораж всех продуктов. Диетологи используют для этого правило основного обмена, которое определяет количество энергии, которое расходуется на поддержание организма в спокойном состоянии. Это 1 ккал на 1 кг массы тела за 1 час.

Таким образом, для мужчины весом 80 кг это 1920 ккал в 1 сутки. Для женщины средний показатель меньше на 10%. Поэтому для женщины весом 70 кг суточное количество калорий составляет 1500.

Таким образом, если не давать организму физическую нагрузку, калорийность потребляемой за день пищи не должна превышать этих значений.

Максимальный рекомендуемый калораж для людей интеллектуального труда не должен превышать 3500 ккал для мужчин и 2800 – для женщин. Превышение нормы приведет к появлению лишних килограммов.

Примерный рацион на деньЗамена вредных продуктов.

В меню должны присутствовать в достаточном количестве белки, жиры и углеводы. Желательно исключить из рациона излишне жирные, копченые, консервированные, переработанные продукты, отдав предпочтение мясу птицы, говядине, рыбе. Важно ежедневно употреблять продукты, содержащие клетчатку, – крупы, овощи, фрукты, зелень. Благотворно на процесс пищеварения действуют кисломолочные напитки.

Специалисты по здоровому питанию рекомендуют включать в рацион продукты, способствующие разгону метаболизма, – отварную фасоль, морепродукты и морские водоросли, орехи, шпинат, кофе, в небольшом количестве темный шоколад, а также специи.

Продукты для разгона метаболизма

Для улучшения обмена веществ нередко используют различные натуральные средства – травы, специи, некоторые продукты, которые способствуют активизации внутренних процессов и тем самым улучшают здоровье.

Травяные чаи

Настои, отвары, чаи на основе целебных трав эффективно помогают в борьбе с нарушением обмена веществ, способствуют очищению организма, повышают иммунитет, снабжают человека витаминами и микроэлементами. Поэтому их рекомендуют пить для разгона вялого метаболизма.

Самые полезные добавки к чаю

Однако перед тем, как начинать фитотерапию, рекомендуется посоветоваться с врачом, поскольку у некоторых видов трав могут быть противопоказания к употреблению.

Рекомендуется использовать следующие рецепты:

  1. Для приготовления чая необходимо взять в равных частях траву бессмертника и полевого хвоща, цветки душицы, ромашки, иван-чая, березовые почки. 1 ст. л. смеси залить 0,5 л кипятка и настаивать 1 час под крышкой. Принимать по 150 г 2 раза в день после еды.
  2. Настой одуванчика желательно готовить из молодых листьев. 20 г измельченного сырья заливают 1 стаканом прохладной кипяченой воды. Настаивать 10-15 минут, пить по 70 мл 3 раза в день перед приемом пищи.

Листья грецкого ореха

Самые полезные добавки к чаю

Для приготовления настоя листьев грецкого ореха нужно взять 1 ст. л. свежего сырья и мелко нарезать. Залить 1 стаканом кипятка и настоять 0,5 часа. Профильтровать и принимать по 0,5 стакана 2 раза в день. При использовании сухого сырья достаточно брать 1 ч. л. на 200 мл воды.

Можно приготовить витаминный тонизирующий чай с листьями грецкого ореха. К ним в равных частях нужно добавить траву череды, цветки фиалки, яснотки и тысячелистника, листья земляники и черной смородины. Смесь измельчить, 30 г залить 0,5 л кипящей воды и выдержать 0,5 часа. Принимать этот целебный напиток рекомендуется 4 раза в день по 50 мл.

Специи

Полезные свойства специй для метаболических процессов адепты народной медицины изучали веками.

В число главных специй, ускоряющих метаболизм, входит красный перец. Содержащийся в нем капсаицин активно воздействует на внутренние системы организма, улучшает переваривание и усваивание пищи, ускоряет работу сердца. Чтобы удовлетворить потребности в красном перце, достаточно съедать в день 1 чили среднего размера.

Специи для похуденияСпеции, полезные при похудении.

Не менее эффективной специей, влияющий на метаболизм, является корица. Благодаря ее свойствам происходит активное сжигание калорий. Рекомендуется принимать по 0,25 ч. л. молотой корицы каждый день.

Считается, что благодаря этой специи можно снизить влечение к сладким продуктам. Ее рекомендуют добавлять в кофе и чай. Полезна для организма смесь корицы и меда в пропорции 1:1, которую можно употреблять на завтрак, если нет аллергии на продукты пчеловодства.

Распространенная в индустрии здорового питания куркума содержит вещество куркумин, обладающее противовоспалительными свойствами и богатое антиоксидантами. Оно улучшает работу желчного пузыря, ускоряет пищеварение, активизирует перистальтику кишечника. Ее в сушеном виде можно добавлять во множество блюд для диетического питания.

В качестве специй, разгоняющих обмен веществ, используют корни имбиря и хрена, которые благодаря жгучему вкусу и большому содержанию активных компонентов также способствуют метаболическим процессам.

Чеснок

Чеснок – универсальный продукт, который содержит множество полезных веществ – витаминов, минералов, антиоксидантов, эфирных масел.

Специи для похудения

Его издавна применяют, чтобы усилить иммунитет, активизировать процесс пищеварения и ускорить метаболизм.

Чеснок можно добавлять в привычные блюда или готовить специальную настойку. Нужно измельчить в блендере 350 г очищенных зубчиков, залить 200 мл разведенного медицинского спирта или водки, тщательно закупорить и отправить настаиваться в темное прохладное место. По прошествии 10 дней профильтровать полученный состав и начать прием по схеме: в 1 день – 2 капли, последующие дни необходимо добавлять по 1 капле. Курс продолжается 23 дня. Средство можно растворять в молоке или воде.

Заключение

Таким образом, благодаря посильным для каждого человека средствам можно эффективно улучшить качество жизни. Для организации правильного питания, соблюдения режима дня, небольшой ежедневной физической нагрузки современным людям необходимо приложить некоторые усилия.

Однако уже через 2-3 недели эти усилия окупятся отличным самочувствием, хорошим пищеварением, крепким освежающим сном и постройневшей фигурой. А хорошее здоровье – залог долгой насыщенной жизни.

Как восстановить обмен веществ в организме при нарушении

Вы не задумывались, почему так получается, что человек не меняет своих пищевых привычек, ест все то же, что и всегда, а вес набирается килограмм за килограммом? Все дело в начавшемся замедлении процесса метаболизма в организме. Давайте поговорим про средства, улучшающие обмен веществ, которые смогут помочь вам вернуться в оптимальную форму.

Статьи по теме

Как ускорить обмен веществ в организме в домашних условиях

Замедление метаболизма зачастую начинается вследствие низкой физической активности, наличия лишнего веса или генетической предрасположенности. Более выраженным становится торможение обмена веществ с возрастом. У женщин это встречается вдвое чаще, чем у мужчин. Обратить этот процесс можно, изменив распорядок дня: нужно включить в него посильные тренировки, делать оздоровительные процедуры (массаж, баня), соблюдать график отдыха. Одновременно нужно изменить режим питания. В некоторых случаях по рекомендации специалистов может понадобиться прием медпрепаратов.

Стероид ОксандролонСтероид Оксандролон

Таблетками

Прием лекарств для запуска процесса похудения нужно проводить под наблюдением диетолога. Специалист может назначить таблетки для ускорения обмена веществ разного действия:

  • «Редуксин» – повышает чувство насыщения;
  • «Оксандролон», «Метиландростендиол» – анаболические стероиды, уменьшают отложение жира и стимулируют рост мышц, которые потребляют больше энергии, тем самым ускоряя метаболизм;
  • «Глюкофаж» – усиливает липидный обмен;
  • «Ксеникал», «Орсотен» – блокируют усвоение жиров;
  • «Метаболайн», «Формавит» – регулируют углеводно-жировой обмен.

С помощью продуктов, улучшающих обмен веществ

Первыми пунктами, отвечающими на вопрос, как восстановить нарушенный обмен веществ, являются потребление достаточного количества воды (для поддержания водно-солевого баланса) и грамотный режим питания. Чтобы правильно запускать с утра этот процесс, нужно завтракать. Что ускоряет метаболизм? В рацион нужно включать пищу, богатую белком (бобовые, яйца, рыба, нежирное мясо) и полезными омега-3 жирами. За день нужно съедать 5 порций (размером с горсть) свежих овощей и фруктов, которые дадут организму необходимую для правильного пищеварения клетчатку, витамины и минералы.

Нормализовать обмен веществ помогут специальные продукты, ускоряющие этот процесс. К ним относятся какао-бобы (не шоколад!), приправы и специи: карри, красный перец, корица, имбирь. Для коррекции обменных процессов специалисты советуют выпивать на протяжении дня несколько кружек зеленого чая. При желании, можно выпить пару чашечек качественного заварного кофе без сахара. Хорошо подходит для ускорения метаболизма полуферментированный чай улун.

Плоды каштанаПлоды каштана

Лечение нарушения обмена веществ народными средствами

Отрегулировать неправильные метаболические процессы помогут травы. Как восстановить обмен веществ с помощью средств народной медицины? Например, можно пропить отвары из таких растений, заготовки которых всегда есть в продаже в аптеке:

  • крапивы двудомной, мокрицы, лопуха – эти снадобья помогут контролировать аппетит;
  • женьшеня – оказывает тонизирующее действие и ускоряет метаболизм.

Если вы не имеете противопоказаний, попробуйте для ускорения обмена веществ воспользоваться такими рецептами:

  • 2 ч. л. листьев грецкого ореха, высушенных и измельченных, залить стаканом кипятка, затем дать настояться 2 часа. Употреблять по 0,5 ст. после еды.
  • 200 г чеснока перемолоть, залить в стеклянной емкости 250 мл водки. Смесь настаивать 10 дней в темном шкафчике, затем отцедить жидкость. Принимать по схеме: 2 капли снадобья растворить в 50 мл молока. Каждый день увеличивать дозу на 2-3 капли, доведя концентрацию до 25 капель за раз. Пить настой перед едой трижды в день.

Блюдо в диете для восстановления метаболизмаБлюдо в диете для восстановления метаболизма

С помощью диеты для восстановления метаболизма

Необходимо понимать, что для нормализации обмена веществ нужно не просто избавиться от лишнего веса, а гармонизировать работу пищеварительной и эндокринной систем. Диетологи в этом случае рекомендуют своим пациентам рацион по Певзнеру, стол № 8. Диета при нарушении обмена веществ в организме подразумевает не уменьшение размера порций, а перестройку рациона преимущественно на белковую и растительную пищу. Первые требования, как изменить питание с целью восстановления метаболизма – это исключить из рациона:

  • жирное;
  • жареное;
  • острое;
  • копченое;
  • алкоголь.

Как восстановить нарушенный обмен веществ, откорректировав режим питания? С целью налаживания процесса метаболизма есть нужно дробно, небольшими порциями на протяжение дня. При приготовлении еды рекомендуется приправлять ее специями – они заставляют организм активно сжигать калории, повышая скорость обмена веществ примерно на 10%. Полезно употреблять цельнозерновой хлеб, побольше зелени, цитрусовых. Помочь нарастить мышечную массу помогут разнообразные молочные продукты.

Витаминами

Минералы и витаминные препараты для улучшения обмена веществ тоже могут сослужить хорошую службу. Например, йод активизирует работу щитовидной железы, тем самым ускоряя метаболизм. При приеме хрома ускоряются процессы переработки питательных веществ, а еще этот минерал поддерживает нормальный уровень сахара в крови. Кальций в сочетании с витамином D поможет улучшить пропорцию жировой ткани и мышц в организме. Помогает ускорить процессы обмена веществ на клеточном уровне группа витаминов В. Начинать прием витаминных комплексов нужно после консультации с врачом.

Растения-биостимуляторы для восстановления обмена веществРастения-биостимуляторы для восстановления обмена веществ

С помощью биостимуляторов, улучшающих обмен веществ в тканях

По назначению специалиста в случаях, если обмен веществ нарушен серьезно, может проводиться лечение биостимуляторами. Прием этих средств, которые еще называют адаптогенами, активизирует защитные силы организма и улучшает процессы обмена в тканях. Специалист порекомендует, какие снадобья можно приготовить и установит продолжительность лечения. К биостимуляторам – ускорителям метаболизма относятся такие травы:

  • женьшень;
  • элеутерококк колючий;
  • заманиха высокая;
  • аралия маньчжурская;
  • лимонник китайский;
  • родиола розовая;
  • левзея сафлоровидная.

Стройная и полная девушкиСтройная и полная девушки

Симптомы и признаки нарушения липидного обмена у женщин и мужчин

Замедление обмена жиров – явление, характерное для представителей обоих полов. Чтобы начать лечить это вредоносное для здоровья состояния на ранних стадиях, нужно обратиться к врачу после выявления у себя следующих признаков и симптомов:

  • усиление аппетита или его отсутствие;
  • заметное быстрое увеличение или уменьшение массы тела;
  • изменение пигментации кожи, ее бледность, появление на ней высыпаний;
  • отечность конечностей и одутловатость лица,
  • слоение ногтей, появление на них белых пятен;
  • сухость и ломкость волос;
  • разрушение зубов;
  • частые диареи или запоры.

Нарушение жирового обмена должно быть диагностировано врачом, который может определить проблему на основании данных лабораторных исследований. Такой сбой в работе организма становится причиной развития тяжелых заболеваний: атеросклероза, сахарного диабета 2 типа, подагры, сердечно-сосудистых заболеваний, инфаркта миокарда, инсульта и т.п. Указанные болезни могут даже привести к летальному исходу. Серьезные последствия нарушений процесса обмена веществ указывают на то, что их коррекция должна проводиться под наблюдением квалифицированного специалиста.

Видео: как повысить и улучшить метаболизм для похудения

title Обмен веществ. Ускоряем метаболизм, худеем. Смотреть видео

Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим! Рассказать друзьям:

Как лечить обмен веществ 🚩 Как востановить обмен веществ 🚩 Лечение болезней

Автор КакПросто!

Замедленный обмен веществ приводит к набору лишнего веса. Чаще всего причина кроется в нарушение гормонального фона, но заболевание может носить и наследственный характер. К лечению этого заболевания нужно подходить серьезно, так как оно может провоцировать и развитие других болезней. На нормализацию обмена веществ потребуется много времени, при этом подход к лечению должен быть системным — иначе результата не будет.

Как лечить обмен веществ

Статьи по теме:

Инструкция

Посетите больницу и сдайте анализы на гормоны щитовидной железы и половые гормоны. Если наблюдается отклонение, вам назначат лечение гормональными препаратами. Не бойтесь, что наберете еще несколько килограммов: наоборот, от таблеток вес медленно, но верно начнет снижаться. Обычно при замедленном обмене веществ происходит застой в кишечнике. Проведите очищение слабительными препаратами или с помощью клизмы. Делайте очищающие процедуры клизмой на протяжении трех дней, но не больше. А если вы принимаете слабительные растительного происхождения, курс лечения должен составлять 30 дней. За это время организм привыкнет к регулярному очищению и начнет самоочищаться. Как лечить обмен веществ Ешьте продукты, богатые балластными веществами. Если они не входят в ваш рацион, начните употреблять клетчатку или отруби, которые можно приобрести в аптеке. Также необходимо употреблять сырые овощи и фрукты. А вот мясо ограничьте или замените частично морепродуктами. При замедленном обмене веществ мясные продукты плохо перевариваются. Перестаньте есть белый хлеб и макароны, а крупы можете не варить, а заливать кипятком. Конечно, такой рацион не отличается изысканным вкусом, но обмен веществ от этого нормализуется.

Два дня в неделю устраивайте разгрузочные дни. Пейте только минеральную воду, кефир или ешьте фрукты. За эти дни вы можете потерять от 1 до 4 кг лишнего веса, что тоже неплохо. Если у вас есть заболевания желудочно-кишечного тракта, лечебное голодание возможно, но только после консультации с врачом.

Занимайтесь спортом, и не обязательно профессиональным. Поддерживайте свое тело в тонусе, и обмен веществ ускорится, а процесс похудения активизируется. Также значительно улучшится форма тела, проблемные зоны подтянутся, а у вас начнет формироваться фигура. Если худеть и не поддерживать тонус мышц, кожа начнет дрябнуть и обвисать.

Не забывайте пить витамины и минералы, особенно если вы придерживаетесь диеты. Недостаток полезных веществ тоже может приводить к набору лишнего веса, сбою в работе пищеварения и вызывать другие последствия. Но не надейтесь, что через неделю лечения все придет в норму, на это нужно время.

Видео по теме

Источники:

  • обмен веществ лечение

Совет полезен?

Статьи медицинского характера на Сайте предоставляются исключительно в качестве справочных материалов и не считаются достаточной консультацией, диагностикой или назначенным врачом методом лечения. Контент Сайта не заменяет профессиональную медицинскую консультацию, осмотр врача, диагностику или лечение. Информация на Сайте не предназначена для самостоятельной постановки диагноза, назначения медикаментозного или иного лечения. При любых обстоятельствах Администрация или авторы указанных материалов не несут ответственности за любые убытки, возникшие у Пользователей в результате использования таких материалов.

Похожие советы

Нарушение обмена веществ

обмен веществ

Обмен веществ (метаболизм) – жизненно важный процесс, последовательность химических реакций, обеспечивающих нормальное функционирование организма. Он включает в себя превращение веществ, полученных из внешней среды, в энергию, а также синтез сложных органических соединений, необходимых для жизнедеятельности.

Нарушения обмена веществ происходят из-за различных сбоев в работе организма. Поэтому оставлять без внимания это явление нельзя – оно может быть симптомом серьезных патологий. Нарушение обмена веществ может проявляться не сразу, поэтому рекомендуется ежегодно проходить профилактические диагностические исследования. Так можно будет выявить сбои на ранних стадиях и своевременно принять меры, избежав осложнений. Запишитесь на прием в Поликлинику Отрадное для профилактики или лечения в удобное для вас время!

Что такое метаболизм?

Метаболизм можно условно разделить на 2 важных процесса, происходящих в организме параллельно:

  1. Анаболизм (ассимиляцию, пластический обмен).
  2. Катаболизм (диссимиляцию).

Анаболизм – это синтез веществ внутри организма, на который затрачивается энергия. К ассимиляции относятся биосинтез белков, углеводов, нуклеиновых кислот, жиров. Наиболее активно процесс пластического обмена осуществляется в растущем организме.

Катаболизм – это процесс разложения веществ на более простые элементы, благодаря которому в организме осуществляется запасание энергии, идущей на поддержание жизнедеятельности. Наиболее простой пример – получение питательных веществ из пищи. Это происходит следующим образом:

  1. Поступление веществ в организм с пищей.
  2. Всасывание из пищеварительного тракта.
  3. Усвоение.
  4. Выведение продуктов распада, непригодных для усвоения.

Для нормального функционирования организма важен баланс этих двух процессов. При его нарушении возникают различные патологии.

Могут происходить нарушения следующих разновидностей обмена веществ:

  • Белкового.
  • Углеводного.
  • Водного.
  • Липидного (жирового).
  • Минерального.

Причины нарушения обмена веществ

К основным причинам нарушения метаболизма относят:

  • Стрессы.
  • Генетическую предрасположенность (врожденную недостаточность некоторых ферментов).
  • Несбалансированное питание.
  • Интоксикации.
  • Частые диеты.
  • Вредные привычки: курение, употребление спиртного.
  • Сбои функционирования щитовидной железы, надпочечников, гипофиза.
  • Прием гормональных контрацептивов и других препаратов.
  • Глистные инвазии и другие паразитарные инфекции.
  • Вирусные заболевания – грипп, корь, ветрянку.
  • Малоподвижный образ жизни.

Врожденные метаболические заболевания

обмен веществ нарушение

Врожденные патологии можно разделить на 3 больших группы. К ним относятся нарушения:

  1. Метаболизма малых молекул (сбои обмена углеводов, нейромедиаторов, нейромодуляторов) – заболевания, вызывающие сбои промежуточного обмена веществ.
  2. Энергетического обмена – недостаточные выработка и потребление энергии.
  3. Метаболизма сложных молекул – патологии, препятствующие выработке сложных молекул.

Нарушения обмена веществ: симптомы

Распространенными признаками сбоя метаболизма являются:

  • Нездоровый цвет кожных покровов.
  • Затрудненное дыхание.
  • Резкий набор или сброс веса без объективных причин.
  • Суставные и мышечные боли.
  • Ухудшение качества волос, ногтей, кожи.
  • Нарушения терморегуляции (повышенная чувствительность к холоду и теплу).
  • Проблемы со сном.
  • Перепады артериального давления.
  • Отеки.
  • Длительное повышение или понижение температуры тела.
  • Учащенные мочеиспускания.
  • Проблемы со стулом: диарея или запор.
  • Ухудшение памяти.
  • Перепады настроения.
  • Кожные высыпания.
  • Разрушение зубов.

К симптомам нарушения обмена веществ у женщин относятся бесплодие, сбои менструального цикла (наиболее частым проявлением считаются скудные выделения).

Также у сбоев разных видов обменов могут быть «свои» признаки, выявляемые по результатам лабораторных исследований. При нарушении углеводного обмена могут наблюдаться:

  • Изменение концентрации глюкозы в крови (поэтому частым последствием сбоя углеводного обмена является сахарный диабет – нарушение усвоения глюкозы).
  • Наличие глюкозы в моче.

Симптомами липидного обмена (его нарушение обычно связано с ухудшением переваривания и всасывания жиров) являются:

  • Стеаторея (наличие липидов в кале).
  • Развитие холестериозов (отложение холестерола в клеточных мембранах или на стенках сосудов).

Признаками нарушения белкового обмена являются:

  • Содержание в крови мочевой кислоты.
  • Наличие в моче аминокислот.
  • Повышение содержания билирубина в крови.

Последствия нарушения обмена веществ

Нарушение обмена веществ может привести к развитию следующих заболеваний:

  • Сахарному диабету – неспособности организма усваивать глюкозу из-за сбоя синтеза гормона инсулина.
  • Ишемической болезни сердца – острого или хронического поражения сердечной мышцы (миокарда) из-за нарушения ее кровоснабжения.
  • Атеросклерозу – хроническому заболеванию, при котором происходит сужение просветов сосудов из-за отложений на их стенках (атеросклеротических бляшек).
  • Ожирения – увеличения массы тела за счет патологических жировых отложений.
  • Подагры – воспалительного заболевания суставов.

Также нарушение обмена веществ способно вызывать:

  • Ухудшение состояния костей, мышц.
  • Задержку роста и развития у детей.
  • Сбои работы сердечно-сосудистой системы.

У детей последствиями нарушения метаболизма могут стать:

  • Рахит – расстройство образования костей.
  • Анемия (малокровие) – недостаток эритроцитов (красных кровяных телец, осуществляющих транспортировку кислорода).

Диагностика нарушения обмена веществ

Для диагностики сбоя метаболизма необходимо обратиться к терапевту. Он проведет осмотр, соберет анамнез и направит пациента на исследования, среди которых:

  • Анализы крови и мочи (общие, биохимические, на глюкозу).
  • Глюкозотолерантный тест.
  • Анализ на уровень холестерина в крови.
  • Липидный профиль.
  • Компьютерная томограмма.
  • ЭКГ.

Также, в зависимости от симптоматики, могут быть проведены инструментальные исследования (прежде всего, УЗИ) почек, печени, поджелудочной железы, органов эндокринной системы.

Лечение

обмен веществ нарушение

Тактика лечения нарушения обменных процессов зависит от сложности и причин патологии. Незначительные сбои можно устранить за счет:

  • Коррекции питания.
  • Изменения образа жизни – соблюдения режима дня.
  • Назначения витаминно-минеральных комплексов.
  • Занятий физкультурой.

Разновидность диеты зависит от характера нарушений. В большинстве случаев рекомендуется дробное питание: небольшими порциями, через 2-3 часа. Также исключают жареную, маринованную, соленую, острую, жирную пищу. Может потребоваться ограничение углеводов и жиров животного происхождения.

Если же нарушения вызваны ферментной недостаточностью или заболеваниями, проводится соответствующее лечение. Так, при сахарном диабете может быть назначена инсулинотерапия (если это требуется), при болезнях щитовидной железы – гормональные препараты. В некоторых случаях требуется хирургическое вмешательство (при наличии зоба, аденомы гипофиза).

Также при нарушениях обменных процессов может назначаться санаторно-курортное лечение.

При наличии симптомов сбоя метаболизма следует обратиться к врачу. Во-первых, чтобы устранять проблему, необходимо знать ее причину. Это невозможно без проведения диагностических исследований. Значит, пациент будет действовать по интуиции, что не только не даст нужного результата, но и способно усугубить нарушения. Во-вторых, под самолечением часто подразумевается прием витаминно-минеральных комплексов и БАДов. Опять же, не зная, каких именно веществ не хватает организму, можно усилить дисбаланс. А избыток витаминов и минералов не менее опасен, чем их недостаток.

Лечение нарушения сбоя обмена веществ подразумевает комплексный подход. Пациенту может понадобиться помощь сразу нескольких узких специалистов, например, эндокринолога, диетолога, психотерапевта. Психотерапевт поможет избавляться от стрессов и проблем со сном.

Профилактика

Профилактика сбоев обмена веществ включает в себя:

  • Сбалансированное питание с ограничением жирных, крахмалистых, сладких, продуктов и включением в рацион фруктов, овощей, нежирного мяса, кисломолочных продуктов.
  • Избегание переедания и голодания.
  • Соблюдение витаминно-минерального баланса в организме (для его контроля следует сдавать профилактические анализы крови).
  • Развитие стрессоустойчивости и избегание эмоциональных потрясений.
  • Отказ от вредных привычек – спиртное снижает выработку тестостерона, необходимого для поддержания качества мышечной массы, а при курении в организм поступают токсины, из-за чего энергия расходуется на детоксикацию.

При разработке рациона питания рекомендуется обратиться к диетологу. Он учтет все потребности организма пациента и разработает индивидуальную диету, позволяющую поддерживать обменные процессы в оптимальном состоянии.

Также профилактикой нарушения обмена веществ является своевременное обращение к врачу. Записаться на прием следует сразу же, как вы заметите у себя хотя бы несколько симптомов сбоя метаболизма.

симптомы и лечение народными средствами, диета, ЛФК

Обмен веществ (метаболизм) — совокупность всех химических соединений и видов превращений веществ и энергии в организме, которые обеспечивают его развитие и жизнедеятельность, адаптацию к изменениям внешних условий.

Но иногда обмен веществ может нарушаться. Какова причина такого сбоя? Как его лечить?

Каковы симптомы и лечение нарушения обмена веществ народными средствами?

Что такое обмен веществ? Причины, симптомы

Для здорового существования организма нужна энергия. Ее черпают из белков, жиров и углеводов. Метаболизм — процесс переработки расщепления этих составляющих. Он включает в себя:

  1. Ассимиляцию (анаболизм). Происходит синтез органических веществ (накопление энергии).
  2. Диссимиляцию (катаболизм). Происходит распад органических веществ и освобождение энергии.

Баланс этих двух составляющих — идеальный обмен веществ. Если процесс ассимиляции и диссимиляции нарушается, цепочка обмена веществ расстраивается.

При преобладании диссимиляции в организме человек худеет, если ассимиляция — набирает вес.

Эти процессы в организме протекают в зависимости от количества потребляемых калорий в день, расходуемых калорий, а также от генетики. Повлиять на генетические особенности трудно, но пересмотреть свой рацион и подкорректировать его калорийность — гораздо легче.

Причины:

  • генетическая предрасположенность;
  • токсические вещества в организме;
  • ненормированный рацион, переедание, преобладание высококалорийных однотипных продуктов;
  • стресс;
  • малоподвижный образ жизни;
  • нагрузка на организм периодическими строгими диетами и срывы после них.

Переедание — несоответствие энергозатрат количеству потребляемых калорий за день. Если у человека сидячий образ жизни, и он регулярно питается булочками и шоколадками, ему очень скоро придется менять размер одежды.

Нервные расстройства могут привести к «заеданию» проблемы (особенно это часто происходит у женщин), что приведет к разбалансированию процессов ассимиляции и диссимиляции.

Недостаток белка или дефицит углеводов также приведут к нарушению метаболизма. При малом потреблении жидкости особенно.

Симптомы

Нарушение обмена веществ можно определить по следующим сигналам:

  • меняется цвет лица, он становится нездоровым;
  • состояние волос ухудшается, они становятся ломкими, сухими, сильно выпадают;
  • вес слишком быстро идет вверх;
  • похудение без причин и изменений в рационе;
  • меняется терморегуляция организма;
  • бессонница, тревожный сон;
  • на коже появляются высыпания, покраснения, кожа становится отечной;
  • возникают боли в суставах и мышцах.

Осложнения

Если женщина или мужчина заметили у себя симптомы сбоя в метаболизме, они делают самостоятельные попытки к очищению организма.

Это недопустимо. Здесь необходима консультация врача. Такие нарушения оказывают влияние на процессы, связанные с жировым обменом.

Печень не в состоянии справляться с большими объемами жиров, и в организме начинают накапливаться липопротеины низкой плотности и холестерин, способные оседать на стенках сосудов и вызывать различные болезни сердечно-сосудистой системы.

По этой причине необходимо сначала обратиться к врачу.

Заболевания, которые связаны с нарушением метаболизма:

  1. Нарушается обмен белка. Белковое голодание провоцирует квашиоркор (несбалансированный недостаток), алиментарную дистрофию (сбалансированную недостаточность), заболевания кишечника. Если белок поступает в организм в избытке, будет нарушаться работа печени и почек, возникнут неврозы и перевозбуждения, разовьется мочекаменная болезнь и подагра.
  2. Нарушается жировой обмен. Избыток жира провоцирует ожирение. Если жиров в питании недостаточно, замедлится рост, произойдет потеря веса, кожа станет сухой из-за дефицита витаминов А, Е, уровень холестерина повысится, появится кровоточивость.
  3. Нарушается углеводный обмен. Часто на фоне такой патологии появляется сахарный диабет, который возникает при нехватке инсулина в период сбоя углеводного метаболизма.
  4. Нарушается витаминный обмен. Переизбыток витаминов (гипервитаминоз) оказывает токсическое действие на организм, а их недостаток (гиповитаминоз) приводит к заболеваниям органов ЖКТ, хронической усталости, раздражительности, сонливости, снижению аппетита.
  5. Нарушается минеральный обмен. Дефицит минеральных веществ приводит к ряду патологий: недостаток йода провоцирует заболевания щитовидной железы, фтора — развитие кариеса, кальция — слабость мышц и ухудшение состояния костей, калия — аритмию, железо — анемию. При переизбытке калия могут появиться нефриты, при переизбытке железа — заболевания почек, а излишнее потребление соли ведет к ухудшению состояния почек, сосудов, сердца.
  6. Болезнь Гирке. В тканях организма с избытком накапливается гликоген. Характеризуется недостатком фермента глюкозо-6-фосфатазы. Он необходим для распада гликогена, который, наоборот, накапливается. Эту врожденную болезнь часто находят в младенчестве, и она проявляется отставанием в росте, выпячиванием живота из-за большого размера печени и снижением уровня сахара в крови. Диета — единственный выход. В рацион рекомендуют добавлять глюкозу. С возрастом состояние ребенка постепенно будет улучшаться.
  7. Подагра и подагрический артрит. Это хронические заболевания, которые вызывают нарушения в обмене эндогенной мочевой кислоты. Ее соли откладываются в хрящах, особенно суставных, в почках, провоцируя воспаления и отеки. Диета предотвращает накопление солей.
  8. Нарушаются эндокринные функции. Гормоны контролируют многие процессы метаболизма. Дисфункция эндокринных желез приводит к нарушениям метаболизма.
  9. Фенилкетонурия. Генетическая задержка психического развития, которая обусловлена недостатком фермента фенилаланингидроксилазы. Он превращает аминокислоты фенилаланина в тирозин. Если фенилаланин будет накапливаться, он окажет токсическое действие на ткань головного мозга. Встречается у новорожденных детей с частотой 1 больной ребенок на 20 000. Пол не имеет значения, но наиболее всего патология распространена среди европейцев. Внешне новорожденные здоровые, но отставание в психическом развитии будет проявляться к 3-4 месяцам. Дети будут хорошо развиваться физически и дальше, но не психологически. Ранняя диагностика чрезмерно важна. Болезнь можно обнаружить даже в первый день жизни по результатам анализа крови или мочи. Лечат ее диетой. Все обычные белковые продукты содержат фенилаланин. По этой причине нужно есть синтетические продукты, которые лишены этой аминокислоты.

Как лечить нарушение обмена веществ в организме в домашних условиях?

Лечение

Терапия любой патологии начинается с устранения причин, которые ее вызвали. Необходимо скорректировать ежедневный рацион и режим питания, снизить количество употребляемых углеводов и жиров.

Пациенты регулируют режим отдыха и бодрствования, стараются избегать стрессов или спокойно на них реагировать. Многие начинают заниматься спортом, что поможет повысить энергозатраты организма и придать ему бодрости.

Эти меры помогут устранить нарушение обмена веществ, если они не осложнены генетикой или другими факторами.

Если проблема зашла слишком далеко, без медицинской помощи человеку не обойтись. Если патологические изменения в органах уже появились, больной должен пройти курс лечения.

Это может быть гормональная терапия при гормональном дисбалансе, тиреоидные лекарства, если нарушена функция щитовидной железы, или инсулин при диабете.

При серьёзных патологиях щитовидной железы или аденомы гипофиза проводят хирургическое вмешательство.

Что делать при нарушении обмена веществ?

Лечебная физическая культура

Мышечная деятельность оказывает существенное влияние на обмен веществ. ЛФК при нарушении обмена веществ:

  • увеличивает энергетические затраты организма;
  • усиливает обмен веществ;
  • восстанавливает моторно-висцеральные рефлексы, которые регулируют обмен;
  • тонизирует центральную нервную систему;
  • повышает активность желез внутренней секреции.

ЛФК назначается индивидуально для каждого пациента с учетом причин, которые вызвали нарушение метаболизма. Сначала больной должен адаптироваться к умеренно повышающимся физическим нагрузкам. Прописывают гимнастические упражнения, дозированную ходьбу и самомассаж.

Затем в занятия дополнительно включают ежедневные прогулки, протяженность которых постепенно доводят до 10 км, туристские походы, бег, ходьбу на лыжах, плавание, греблю, другие упражнения.

ЛФК очень эффективна при ожирении. Лечебная гимнастика при такой патологии должна длиться не менее часа.

Используют движения с большой амплитудой, широкие махи конечностями, круговые движения в крупных суставах, упражнения с умеренным отягощением. Полезны наклоны, повороты, вращения.

Такие упражнения увеличивают подвижность позвоночного столба. Нужны упражнения которые будут укреплять мышцы брюшного пресса. Следует использовать гантели, набивные и надувные мячи, эспандеры, гимнастические палки.

К медленному бегу в качестве основной формы занятий переходят после адаптации пациента к длительным прогулкам. Бег на 100-200 м чередуют с ходьбой, после отрезки бега увеличиваются до 400-600 м.

Через 3 месяца переходят к длительному непрерывному бегу, время доводят до 20-30 минут в день, а скорость до 5-7 км/час.

Массаж

Массаж при нарушении обмена веществ эффективен при ожирении, сахарном диабете, подагре. Массаж сокращает жировые отложения в отдельных участках тела и стимулирует лимфо- и кровообращение.

Общие рекомендации по проведению массажа для лечения ожирения:

  1. Массаж следует проводить утром после завтрака или перед обедом.
  2. Ударные приемы при ослабленных мышцах брюшного пресса проводить нельзя.
  3. Если состояние больного ухудшилось во время сеанса, процедуру прекращают.
  4. Интенсивность массажа увеличивают постепенно.
  5. Общий массаж проводится 1-2 раза в неделю.
  6. Больным необходим пассивный отдых перед процедурой и после нее, по 15-20 минут.
  7. Эффект увеличивается при проведении массажа в бане или парной. Но предварительно необходимо проконсультироваться с врачом.
  8. Действие процедуры усиливается после длительной диеты.

При запущенном ожирении, когда больной не может лечь на живот и страдает отдышкой, он ложится на спину. Ему под голову и колени подкладывают валик.

Сначала делают массаж нижних конечностей. Затем используют поглаживание, растирание, вибрации, которые чередуют с разминанием, обхватывающие поглаживания поверхности нижних конечностей, направление от стопы до таза.

Как похудеть и улучшить метаболизм с помощью питания?

Питание

Диета при нарушении обмена веществ способна восстановить баланс между ассимиляцией и диссимиляцией. Основные правила:

  1. Пищу употребляют часто. Промежуток между приемами 2-3 часа. Если промежутки будут более длительными, организм будет запасаться жиром.
  2. Только легкая еда нормализует обмен веществ. Салаты, овощной суп, йогурт, рыба, овощи — легкоусвояемые продукты.
  3. Ужин должен быть легким. После него следует прогуляться.
  4. Рыба — обязательный продукт в рационе. Содержит жирные кислоты омега-3. Они помогают вырабатываться ферментам, которые способствуют расщеплению жиров и предупреждению их отложений.
  5. Чай, кофе или острая пища не влияют на скорость обмена веществ.
  6. Норма употребления чистой воды — два с половиной литра в день. Пить ее следует за полчаса до еды и через час после.

Какую пищу необходимо исключить из рациона при заболевании, связанном с нарушением обмена веществ?

При ожирении исключают:

  • изделия из пшеничной муки высшего и первого сорта, сдобного и слоеного теста;
  • молочные, картофельные, крупяные, бобовые супы, супы с макаронами;
  • жирное мясо, гуся, утку, ветчину, сосиски, вареные и копченые колбасы, консервы;
  • жирный творог, сладкие сырки, сливки, сладкий йогурт, ряженку, топленое молоко, жирные сыры;
  • яичницу;
  • рис, манную, овсяную крупы;
  • соусы, майонез, пряности;
  • виноград, изюм, бананы, инжир, финики, другие очень сладкие плоды;
  • сахар и продукты с большим количеством сахара в составе;
  • варенье, мед, мороженое, кисели;
  • сладкие соки, какао;
  • мясные и кулинарные жиры.

Отказ от этих продуктов будет хорошей профилактикой также многим заболеваниям ЖКТ. Норма суточной калорийности потребляемых продуктов — 1700—1800 ккал.

Рекомендации по отказе от продуктов при сахарном диабете, в целом, те же. Но суточную калорийность можно увеличить до 2500 ккал. Допустим хлеб и другие мучные изделия, молоко и нежирные молочные продукты, умеренно-острые соусы.

Человеку не следует потреблять много жиров.

Он нуждается только в полиненасыщенных жирных кислотах класса омега-3. Они содержатся в растительных маслах грецких орехов, льняном, рапсовом, маслах из морских рыб.

Оливковое масло — оптимальный продукт, нейтрально действующий на обмен веществ.

Следует ограничивать употребление масел из группы омега-6 (кукурузное, подсолнечное), твердые насыщенные жиры. Такого рациона следует придерживаться многие годы.

Народные средства

Справиться с нарушенным обменом веществ помогут следующие рецепты:

  1. Две чайные ложки листьев грецкого ореха заливают стаканом кипятка, настаивают час. Процеживают, принимают по половине стакана 4 раза в день до еды.
  2. 100 г бессмертника, зверобоя, березовых почек, цветков ромашки измельчают, кладут в стеклянную банку, плотно закрывают, заливают столовую ложку смеси 500 мл кипятка, настаивают 20 минут, процеживают через марлю, немного отжимают. Пьют перед сном. Утром оставшийся настой пьют натощак с чайной ложкой меда. Принимают курсом раз в 5 лет.
  3. 350 г чеснока натирают на терке. 200 г массы (берут снизу, где больше сока) заливают 200 мл спирта, ставят в темное прохладное место. Через 10 дней процеживают и отжимают. Пьют настойку через три дня по схеме: увеличивают дозу каждый день с двух капель до 25, продолжительность курса – 11 дней.
  4. Часть вербены, по 2 части череды, цветков бузины черной, листьев ореха грецкого, листьев и корня лопуха, шишек хмеля, листьев березы, листьев земляники, траву яснотки, корня солодки заливают 200 мл кипятка, настаивают. Пьют в промежутках между едой и на ночь по стакану в день.

Применение всех вышеописанных средств должно быть согласовано с врачом.


Эти материалы будут вам интересны:

Похожие статьи:

  1. Как лечить нарушение мозгового кровообращения? Нарушение мозгового кровообращения относится к группе заболеваний сердечно-сосудистой системы (код…
  2. Как ускорить обмен веществ и похудеть в домашних условиях? Разнообразные диеты, полный отказ от вредной и одновременно вкусной пищи,…
  3. Народные средства от паразитов в организме человека Разные виды паразитов представляют собой организмы, которые не могут жить…

Нарушение обмена веществ. Народные рецепты лечения | Лечение травами

Болезни: описание и профилактика.

Лечение болезней травами.

Народные рецепты.

Нарушение обмена веществ.

Обмен веществ (метаболизм)

Обмен веществ (метаболизм)

Обмен веществ (метаболизм) – совокупность всех химических реакций, превращений вещества и энергии в организме, которые  обеспечивают его рост и жизнедеятельность, связи с окружающим миром и адаптацию к внешним изменениям.


data-ad-client=»ca-pub-3543653949968788″
data-ad-slot=»7181652353″>
Причины нарушения обмена веществ: Любые заболевания, наследственность.

Симтомы нарушения обмена веществ: изменение взаимодействия и превращение разных соединений, избыточное накопление промежуточных продуктов обмена, неполное или чрезмерное их выделение, что вызывает различные болезни.

Лечение травами. Народные рецепты.

Народные средства при нарушении обмена веществ.


Рецепт для лечения нарушений обмена веществ: Две ч. л. листьев грецкого ореха залить 240 мл кипятка и настоять 1 час. Процедить и принимать по 120 мл 4 разы в день до еды.

Рецепт: 1 ст. л. плоды калины заваривают 240 мл кипятка, настаивают 1,5 часа и пьют по 120 мл 2 разы в день.  Настой имеет  общеукрепляющие и успокаивающие свойства.

Рецепт: отлично выводит шлаки, обладает мочегонными свойствами, стальник полевой – 10 г листья и 20 г корни стальника заливаются 0,5 литра воды, кипятить 15 минут, настоять и процедить. Пить по 1 ст. л. 3 разы в день за 30 мин. до еды.

Рецепт: Натереть 350 г чеснок на мелкой терке. 200 г этой  тёртого чеснока поместить в стеклянную тару, добавить 200 мл спирта, плотно закрыть, перемешать и поставить в темном прохладном месте. Через 10 дней процедить и отжать. Пьют настойку строго по этой схеме: постепенно увеличивая дозу с 1 капли до 25, добавляя  в 50 мл холодного молока и принимают 3 разы в день за 20 минут до еды. Когда доза дойдёт до 25 капель, нужно начать уменьшать дозу с 25 до одной капли. Повторяют лечение через 6 лет.

Рецепт: Молодые листья одуванчика улучшают работу желез внутренней секреции, желудочно – кишечного тракта, восстанавливают обмен веществ и лечат ожирение. Листья  используют в салатах, пьют сок по 1 ст. л. 4 разы в день.

Рецепт: Сбор — паслён дольчатый – 2 ст. л., морская капуста – 4 ст. л., цикорий – 6 ст. л.. На 800 мл кипятка берут 3 ст. л. сбора. Принимают по 30 мл 7 раз в день для лечения нарушений белкового обмена.

Рецепт: Для лечения нарушений обмена веществ и для очищения организма русские знахари советовали пить отвар хвоща полевого. Сухой порезанный полевой хвощ заваривать как чай и пить по 60 мл 3 разы в день.

Рецепт: Заваривают  1,25 л кипятка 4 ст. л. измельченные корневища пырея ползучего, кипятят, пока не уменьшится до четверти объема. Принимают для лечения по 1 ст. л. 4 раза в день до еды.

Метаболизм — лучший канал здоровья

Метаболизм относится ко всем химическим процессам, непрерывно происходящим внутри вашего тела, которые обеспечивают жизнь и нормальное функционирование (поддержание нормального функционирования в теле называется гомеостазом). Эти процессы включают процессы, которые разрушают питательные вещества из нашей пищи, и те, которые строят и восстанавливают наше тело.

Для построения и восстановления тела требуется энергия, которая в конечном итоге поступает из пищи.

На количество энергии, измеряемое в килоджоулей (кДж), сжигаемое вашим телом в любой момент времени, влияет ваш метаболизм.

Достижение или поддержание здорового веса — это акт равновесия. Если мы регулярно едим и выпиваем больше килоджоулей, чем необходимо для нашего метаболизма, мы сохраняем его в основном в виде жира.

Большая часть энергии, которую мы используем каждый день, уходит на поддержание правильного функционирования всех систем нашего тела. Это вне нашего контроля. Однако, когда мы тренируемся, мы можем заставить метаболизм работать на нас. Когда вы активны, тело сжигает больше энергии (килоджоулей).

Два процесса обмена веществ


Наш метаболизм сложен — проще говоря, он состоит из двух частей, которые тщательно регулируются организмом, чтобы обеспечить их баланс.Их:

  • Катаболизм — расщепление пищевых компонентов (таких как углеводы, белки и пищевые жиры) на более простые формы, которые затем можно использовать для получения энергии и основных строительных блоков, необходимых для роста и восстановления.
  • Анаболизм — часть метаболизма, в которой наш организм строится или восстанавливается. Анаболизм требует энергии, которая в конечном итоге поступает из нашей пищи. Когда мы едим больше, чем нужно для ежедневного анаболизма, избыток питательных веществ обычно откладывается в нашем теле в виде жира.

Скорость метаболизма

Скорость метаболизма (или общие затраты энергии) можно разделить на три компонента:

  • Базальный уровень метаболизма (BMR) — даже в состоянии покоя организму требуется энергия (килоджоули) для правильного функционирования всех его систем (таких как дыхание, поддержание сердцебиения для циркуляции крови, рост и восстановление клеток и регулировка уровня гормонов). На BMR тела приходится наибольшее количество энергии, расходуемой ежедневно (50–80 процентов от ежедневного потребления энергии).
  • Термический эффект пищи (также известный как термогенез) — ваше тело использует энергию для переваривания продуктов и напитков, которые вы потребляете, а также поглощает, транспортирует и сохраняет их питательные вещества. На термогенез приходится около 5–10 процентов потребляемой вами энергии.
  • Энергия, используемая во время физической активности — это энергия, используемая при физическом движении, и она наиболее сильно зависит от того, сколько энергии вы потребляете каждый день. Физическая активность включает запланированные упражнения (например, пробежку или занятия спортом), но также включает в себя все побочные действия (например, развешивание стирки, игры с собакой или даже ерзание!).

Для умеренно активного человека (30–45 минут физической активности умеренной интенсивности в день), этот компонент составляет 20 процентов нашего ежедневного потребления энергии.

Скорость основного обмена (BMR)

BMR означает количество энергии, необходимое вашему организму для поддержания гомеостаза.

Ваш BMR в значительной степени определяется вашей общей мышечной массой, особенно мышечной массой, потому что для поддержания мышечной массы требуется много энергии. Все, что снижает мышечную массу, снижает ваш BMR.

Поскольку на ваш BMR приходится значительная часть вашего общего потребления энергии, важно сохранить или даже увеличить мышечную массу с помощью упражнений при попытке похудеть.

Это означает сочетание упражнений (особенно упражнений с отягощением и отягощениями для увеличения мышечной массы) с изменениями в сторону более здорового режима питания, а не только с диетическими изменениями, так как потребление слишком малого количества килоджоулей стимулирует организм замедлять метаболизм для сохранения энергии.

Поддержание сухой мышечной массы также помогает снизить вероятность травм во время тренировок, а упражнения увеличивают ежедневный расход энергии.

У среднего мужчины BMR составляет около 7 100 кДж в день, в то время как у средней женщины BMR составляет около 5 900 кДж в день. Расход энергии постоянный, но скорость меняется в течение дня. Уровень расхода энергии обычно самый низкий ранним утром.

Факторы, влияющие на наш BMR

На ваш BMR влияют несколько факторов, работающих в сочетании, в том числе:

  • Размер тела — взрослые тела большего размера имеют больше метаболизирующих тканей и больший BMR.
  • Количество мышечной ткани — мышца быстро сжигает килоджоули.
  • Количество жировых отложений — жировые клетки «вялые» и сжигают гораздо меньше килоджоулей, чем большинство других тканей и органов тела.
  • Экстренная диета, голодание или голодание — потребление слишком небольшого количества килоджоулей побуждает организм замедлять обмен веществ для сохранения энергии. BMR может снизиться до 15 процентов, а если также будет потеряна мышечная ткань, это еще больше снизит BMR.
  • Возраст — метаболизм замедляется с возрастом из-за потери мышечной ткани, а также из-за гормональных и неврологических изменений.
  • Growth — младенцы и дети имеют более высокие энергетические потребности на единицу массы тела из-за энергетических потребностей роста и дополнительной энергии, необходимой для поддержания температуры их тела.
  • Пол — как правило, у мужчин более быстрый метаболизм, потому что они, как правило, крупнее.
  • Генетическая предрасположенность — ваш метаболизм может частично определяться вашими генами.
  • Гормональный и нервный контроль — BMR контролируется нервной и гормональной системами.Гормональный дисбаланс может влиять на то, как быстро или медленно организм сжигает килоджоули.
  • Температура окружающей среды — если температура очень низкая или очень высокая, организму приходится усерднее работать, чтобы поддерживать нормальную температуру тела, что увеличивает BMR.
  • Инфекция или болезнь — BMR увеличивается, потому что организму приходится усерднее работать, чтобы построить новые ткани и создать иммунный ответ.
  • Объем физической активности — трудолюбивым мышцам нужно много энергии для сжигания.Регулярные упражнения увеличивают мышечную массу и учат тело сжигать килоджоули быстрее, даже в состоянии покоя.
  • Наркотики, такие как кофеин или никотин, могут увеличивать BMR.
  • Дефицит диеты — например, диета с низким содержанием йода снижает функцию щитовидной железы и замедляет метаболизм.

Термический эффект пищи

Ваш BMR повышается после еды, потому что вы тратите энергию на еду, переваривание и метаболизм только что съеденной пищи. Повышение происходит вскоре после того, как вы начали есть, и достигает пика через два-три часа.

Это повышение BMR может составлять от 2 до 30 процентов, в зависимости от размера еды и типов съеденных продуктов.

Различные продукты повышают BMR на разную величину. Например:

  • Жиры повышают BMR на 0–5 процентов.
  • Углеводы повышают BMR на 5–10%.
  • Белки повышают BMR на 20–30%.
  • Горячие острые продукты (например, продукты, содержащие перец чили, хрен и горчицу) могут иметь значительный термический эффект.

Энергия, используемая при физической активности

Во время напряженной или интенсивной физической активности наши мышцы могут сжигать до 3000 кДж в час. Расход энергии мускулами составляет только 20 процентов или около того от общего расхода энергии в состоянии покоя, но во время интенсивных упражнений он может увеличиваться в 50 или более раз.

Энергия, используемая во время упражнений, — это единственная форма расхода энергии, которую мы можем контролировать.

Однако оценить энергию, потраченную во время упражнений, сложно, поскольку истинное значение для каждого человека будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как их вес, возраст, состояние здоровья и интенсивность выполнения каждого действия.

В Австралии есть рекомендации по физической активности, которые рекомендуют количество и интенсивность активности в зависимости от возраста и стадии жизни. Для нашего общего здоровья важно ограничивать время, в течение которого мы ведем малоподвижный образ жизни (сидеть или бездельничать), и обеспечивать как минимум 30 минут физической активности умеренной интенсивности каждый день.

В качестве приблизительного ориентира:

  • Умеренная физическая нагрузка означает, что вы можете говорить во время тренировки, но не можете петь.
  • Энергичные упражнения означают, что вы не можете разговаривать и заниматься спортом одновременно.

Обмен веществ и возрастная прибавка в весе


Мышечная ткань имеет большой аппетит к килоджоулей. Чем больше у вас мышечной массы, тем больше килоджоулей вы сожжете.

Люди склонны набирать жир с возрастом, отчасти потому, что тело медленно теряет мышцы. Неясно, является ли потеря мышц результатом процесса старения или потому, что многие люди с возрастом становятся менее активными. Однако, вероятно, это больше связано с уменьшением активности. Исследования показали, что силовые тренировки и тренировки с отягощениями могут уменьшить или предотвратить потерю мышечной массы.

Если вам больше 40 лет, у вас уже есть какое-либо заболевание или вы какое-то время не тренировались, обратитесь к врачу перед началом новой фитнес-программы.

Гормональные нарушения обмена веществ


Гормоны помогают регулировать метаболизм. Некоторые из наиболее распространенных гормональных нарушений влияют на щитовидную железу. Эта железа выделяет гормоны для регулирования многих метаболических процессов, включая расход энергии (скорость, с которой сжигаются килоджоули).

Заболевания щитовидной железы включают:

  • Гипотиреоз (недостаточная активность щитовидной железы) — метаболизм замедляется, потому что щитовидная железа не вырабатывает достаточно гормонов.Частая причина — аутоиммунное заболевание Хашимото. Некоторые из симптомов гипотиреоза включают необычное увеличение веса, вялость, депрессию и запор.
  • Гипертиреоз (сверхактивная щитовидная железа) — железа выделяет большее количество гормонов, чем необходимо, и ускоряет метаболизм. Наиболее частой причиной этого состояния является болезнь Грейвса. Некоторые из симптомов гипертиреоза включают повышенный аппетит, потерю веса, нервозность и диарею.

Генетические нарушения обмена веществ

Наши гены — это схемы белков в нашем организме, а наши белки отвечают за пищеварение и метаболизм нашей пищи.

Иногда неисправный ген означает, что мы производим белок, который неэффективен для обработки нашей пищи, что приводит к нарушению обмена веществ. В большинстве случаев генетические нарушения обмена веществ можно лечить под наблюдением врача, уделяя особое внимание диете.

Симптомы генетических нарушений обмена веществ могут быть очень похожи на симптомы других нарушений и заболеваний, что затрудняет установление точной причины. Обратитесь к врачу, если подозреваете, что у вас нарушение обмена веществ.

Некоторые генетические нарушения обмена веществ включают:

  • Непереносимость фруктозы — неспособность расщеплять фруктозу, которая является разновидностью сахара, содержащегося во фруктах, фруктовых соках, сахаре (например, тростниковом сахаре), меде и некоторых овощах.
  • Галактоземия — неспособность преобразовать углеводную галактозу в глюкозу. Галактоза не встречается в природе сама по себе. Он вырабатывается, когда лактоза расщепляется пищеварительной системой на глюкозу и галактозу. Источники лактозы включают молоко и молочные продукты, такие как йогурт и сыр.
  • Фенилкетонурия (PKU) — неспособность превращать аминокислоту фенилаланин в тирозин. Высокий уровень фенилаланина в крови может вызвать повреждение головного мозга.Следует избегать продуктов с высоким содержанием белка и тех, которые содержат искусственный подсластитель аспартам.

Куда обратиться за помощью

,

Нарушения питания и обмена веществ

Как работает ваш метаболизм?

Метаболизм — это химический процесс, который ваше тело использует для преобразования пищи, которую вы едите, в топливо, которое поддерживает вашу жизнь.

Питание (пища) состоит из белков, углеводов и жиров. Эти вещества расщепляются ферментами в пищеварительной системе, а затем переносятся в клетки, где могут использоваться в качестве топлива. Ваше тело либо использует эти вещества немедленно, либо откладывает их в печени, жировой ткани и мышцах для дальнейшего использования.

Нарушение обмена веществ возникает, когда процесс метаболизма нарушается, и в результате организм получает слишком много или слишком мало основных веществ, необходимых для сохранения здоровья.

Наш организм очень чувствителен к сбоям в обмене веществ. В организме должны быть аминокислоты и многие типы белков для выполнения всех своих функций. Например, мозгу необходимы кальций, калий и натрий для генерации электрических импульсов, а липиды (жиры и масла) — для поддержания здоровья нервной системы.

Нарушения обмена веществ могут принимать разные формы. Сюда входят:

  • недостающий фермент или витамин, необходимый для важной химической реакции
  • аномальные химические реакции, препятствующие метаболическим процессам
  • заболевание печени, поджелудочной железы, эндокринных желез или других органов, участвующих в обмене веществ
  • дефицит питательных веществ

У вас может развиться нарушение обмена веществ, если определенные органы — например, поджелудочная железа или печень — перестают нормально функционировать.Такие расстройства могут быть результатом генетики, дефицита определенного гормона или фермента, чрезмерного употребления определенных продуктов или ряда других факторов.

Существуют сотни генетических нарушений обмена веществ, вызванных мутациями отдельных генов. Эти мутации могут передаваться из поколения в поколение. По данным Национального института здоровья (NIH), определенные расовые или этнические группы с большей вероятностью передают мутировавшие гены при определенных врожденных заболеваниях. Наиболее частыми из них являются:

Диабет — наиболее частое нарушение обмена веществ.Существует два типа диабета:

  • Тип 1, причина которого неизвестна, хотя может иметь место генетический фактор.
  • Тип 2, который также может быть приобретен или потенциально вызван генетическими факторами.

По данным Американской диабетической ассоциации, 30,3 миллиона детей и взрослых, или около 9,4 процента населения США, страдают диабетом.

При диабете 1 типа Т-клетки атакуют и убивают бета-клетки поджелудочной железы, клетки, вырабатывающие инсулин.Со временем недостаток инсулина может вызвать:

  • повреждение нервов и почек
  • ухудшение зрения
  • повышение риска сердечно-сосудистых заболеваний

Выявлены сотни врожденных нарушений обмена веществ (ВЭМ), большинство из которых крайне серьезны. редко. Тем не менее, по оценкам, IEM в совокупности поражает 1 ребенка из 1000. Многие из этих расстройств можно лечить только путем ограничения потребления с пищей вещества или веществ, которые организм не может переработать.

Наиболее распространенные типы нарушений питания и обмена веществ включают:

Болезнь Гоше

Это заболевание вызывает неспособность расщеплять определенный вид жира, который накапливается в печени, селезенке и костном мозге.Эта неспособность может привести к боли, повреждению костей и даже смерти. Лечится заместительной ферментной терапией.

Мальабсорбция глюкозы и галактозы

Это нарушение транспорта глюкозы и галактозы через слизистую оболочку желудка, которое приводит к тяжелой диарее и обезвоживанию. Симптомы контролируются путем исключения из рациона лактозы, сахарозы и глюкозы.

Наследственный гемохроматоз

В этом состоянии избыточное железо откладывается в нескольких органах и может вызвать:

  • цирроз печени
  • рак печени
  • диабет
  • болезнь сердца

Лечат путем удаления крови из организма ( флеботомия) на регулярной основе.

Болезнь мочи кленового сиропа (MSUD)

MSUD нарушает метаболизм некоторых аминокислот, вызывая быструю дегенерацию нейронов. Если не лечить, это приводит к смерти в течение первых нескольких месяцев после рождения. Лечение включает ограничение потребления аминокислот с разветвленной цепью.

Фенилкетонурия (PKU)

PKU вызывает неспособность производить фермент фенилаланингидроксилазу, что приводит к повреждению органов, умственной отсталости и необычной позе. Лечится путем ограничения потребления определенных форм белка с пищей.

Нарушения обмена веществ очень сложны и редки. Несмотря на это, они являются предметом текущих исследований, которые также помогают ученым лучше понять основные причины более распространенных проблем, таких как непереносимость лактозы, сахарозы и глюкозы, а также переизбыток определенных белков.

Если у вас нарушение обмена веществ, вы можете вместе с врачом подобрать план лечения, который вам подходит.

.

Метаболизм | CancerQuest

Введение: нормальный клеточный метаболизм

Клеточное дыхание описывает серию шагов, которые клетки используют для расщепления сахара и других химических веществ, чтобы получить энергию, необходимую для функционирования. Энергия хранится в связях глюкозы (например, в растянутой резинке), и когда глюкоза расщепляется, большая часть этой энергии высвобождается. Некоторые из них улавливаются в форме, которую можно использовать для работы в клетках, — в молекуле, называемой аденозинтрифосфатом или АТФ.Энергия, которая не улавливается АТФ, обычно выделяется в виде тепла (одна из вещей, которая помогает нам поддерживать нормальную температуру тела).

Процесс клеточного дыхания аналогичен автомобилю, использующему бензин в качестве топлива. Поскольку бензин — это топливо для автомобиля, глюкоза — это топливо для элемента. Автомобиль сжигает бензин и использует выделяемую энергию для движения. Точно так же клетка «сжигает» глюкозу, чтобы захватить энергию и создать АТФ. АТФ — это основная форма энергии, которую клетки используют для функционирования.

Первая стадия дыхания называется гликолизом. Гликолиз в несколько этапов разбивает глюкозу на две более мелкие молекулы — химическое вещество, называемое пируватом. Во время этого процесса также образуется небольшое количество АТФ. Процесс можно сравнить с водной горкой. У человека больше энергии наверху, и он теряет ее при скольжении вниз.

Большинство здоровых клеток продолжают распад во втором процессе, называемом циклом Креба. Цикл Креба позволяет клеткам «сжигать» пируват, образующийся при гликолизе, чтобы получить больше АТФ.

Последний шаг в расщеплении глюкозы называется окислительным фосфорилированием (Ox-Phos). Это происходит в специализированных клеточных структурах, называемых митохондриями. Этот процесс производит большое количество АТФ. Важно отметить, что клеткам необходим кислород для завершения окислительного фосфорилирования . Если клетка завершает только гликолиз, на глюкозу образуется только 2 молекулы АТФ. Однако, если клетка завершает весь процесс дыхания (гликолиз — Креба — окислительное фосфорилирование), создается около 36 молекул АТФ, что дает ей намного больше энергии для использования.Дополнительную информацию по темам на этой странице также можно найти в большинстве вводных учебников биологии, мы рекомендуем «Биология Кэмпбелла», 11-е издание.

Узнайте больше о митохондриях и производстве энергии.


Тем на этой странице:


Что раковые клетки делают по-другому

В отличие от здоровых клеток, которые «сжигают» всю молекулу сахара для захвата большого количества энергии в виде АТФ, раковые клетки расточительны. Раковые клетки лишь частично расщепляют молекулы сахара.Они злоупотребляют первой ступенью дыхания — гликолизом. Они часто не завершают вторую стадию — окислительное фосфорилирование. В результате на каждую молекулу глюкозы приходится только 2 молекулы АТФ вместо 36 или около того, которые получают здоровые клетки. В результате раковых клеток необходимо использовать гораздо больше молекул сахара, чтобы получить достаточно энергии для выживания.

Glycolysis Graphic

Производство полезной энергии — АТФ (желтые шары) — в нормальных клетках . Процесс состоит из трех основных этапов. Первый шаг — это гликолиз, который производит лишь небольшое количество АТФ.Большая часть АТФ производится на следующих двух этапах (цикл Креба и цепь переноса электронов или ETC).

Comic of the Warburg effect in cancer cells. Производство энергии в раковых клетках . Клетки не используют вторые два шага для производства АТФ. Чтобы получить энергию, необходимую для жизни, клетки должны потреблять гораздо больше топлива (сахара), чтобы первая ступень (гликолиз) продолжалась как можно быстрее.

Отто Варбург, немецкий ученый, был первым, кто описал это необычное поведение раковых клеток. В 1931 г. он получил Нобелевскую премию за свою работу.Он заметил, что раковые клетки завершают гликолиз (а НЕ Ox-Phos), даже когда присутствует кислород (процесс, называемый аэробным гликолизом). Присутствие кислорода должно позволить им завершить весь процесс дыхания. Аномальная зависимость от гликолиза как единственного источника образования АТФ даже в присутствии кислорода наблюдается во многих раковых клетках и обычно называется «эффектом Варбурга».

Некоторые раковые клетки могут быть не в состоянии завершить весь процесс дыхания из-за дефектов, вызванных изменениями в их ДНК (мутациями), но это еще не все.Использование только гликолиза может дать раковые клетки некоторые преимущества. Продукты гликолиза можно использовать для создания продуктов, которые помогают раковым клеткам выживать и расти.

Исследования также показали, что использование аэробного гликолиза может помочь раковым клеткам избежать распознавания и уничтожения клетками иммунной системы. Изменения в метаболической среде могут блокировать иммунные клетки от обнаружения раковых клеток и даже привлекать клетки, которые могут помочь опухолевым клеткам расти. Необычные метаболические изменения, наблюдаемые в раковых клетках, также могут активировать онкогены, которые позволяют раковым клеткам избежать смерти.

Comic of the Warburg effect in cancer cells.

Отто Варбург

Гипоксия и опухолевое окружение

Comic of the Warburg effect in cancer cells.

Окружающая среда внутри опухоли создает стресс для нормальных клеток, живущих в ней. Кровеносные сосуды (сосудистая сеть) в опухоли не сформированы должным образом, часто искривлены и выглядят аномально (извитыми). Дефектная структура приводит к плохой доставке кислорода и приводит к развитию кислых условий. Еще один результат неправильного распределения сосудов заключается в том, что некоторые части опухоли находятся далеко от кровеносных сосудов и не получают достаточного количества питательных веществ и кислорода.По мере увеличения размеров опухоли могут перерасти кровоснабжение. Это приводит к тому, что в области внутри опухоли становится очень мало кислорода ( гипоксия ). Клетки, которые используют только гликолиз, не зависят от кислорода для выживания. Это может принести пользу раковым клеткам, находящимся в среде с низким содержанием кислорода.

В ответ на состояние гипоксии (также известное как гипоксия) активируется белок, называемый фактором 1-альфа, индуцированным гипоксией (HIF1-α). Белок HIF1-α увеличивает скорость гликолиза и снижает превращение глюкозы в продукты, наблюдаемые в нормальных клетках.Гипоксия и активация HIF1-α вызывают проблемы. Низкий уровень кислорода способствует движению клеток и распространению рака (метастазированию), вызывая выработку TWIST, белка, который играет важную роль в метастазировании. Активация TWIST приводит к тому, что раковые клетки ослабляют контроль над окружающей средой, позволяя им двигаться и вторгаться в близлежащие ткани. Процесс, с помощью которого эпителиальные клетки превращаются в клетки, которые могут более легко перемещаться, известен как эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП).Наряду со способностью двигаться, EMT дает клеткам дополнительные «примитивные» возможности, которые помогают защищать раковые клетки и увеличивают распространение рака.

Генетические изменения и метаболизм раковых клеток

Многие изменения ДНК (мутации) происходят в раковых клетках, которых нет в здоровых клетках. Некоторые из этих изменений могут привести к усилению гликолиза. AKT , онкоген, участвующий в метаболизме и выживании клеток, может активироваться в ответ на гипоксию и HIF1-α.Это может привести к увеличению выживаемости раковых клеток. Другие онкогены, RAS и MYC , часто активируются в раковых клетках. Их белки вносят вклад в аэробный гликолиз, наблюдаемый в раковых клетках.

В раковых клетках часто инактивируются супрессоры опухолей, которые останавливают рост раковых клеток и приводят к их гибели. Потеря опухолевого супрессора р53 может вызвать эффект Варбурга, и клетки становятся «зависимыми» от гликолиза.

Аэробный гликолиз также связан с производством / активностью другого белка, v ascular e , производного от эндотелия g rowth f фрагмента (VEGF).VEGF вызывает образование кровеносных сосудов (ангиогенез). Опухоли должны создавать новые кровеносные сосуды, чтобы сохранять запас питательных веществ по мере роста. Аномальный метаболизм, наблюдаемый в раковых клетках, может стимулировать создание новых кровеносных сосудов.

Исследователи недавно обнаружили еще один способ, которым раковые клетки производят продукты, необходимые им для выживания. Митохондрии в клетках используют лактат для роста и поддержки реакций. Было проведено множество экспериментов на отдельных митохондриях раковых клеток, и результаты подтвердили, что лактат попадает в митохондрии и используется для создания питательных веществ для раковой клетки.

Метаболизм в обнаружении и лечении опухолей

Как описано выше, раковые клетки часто в основном полагаются на гликолиз для производства АТФ. Это очень неэффективный способ получить АТФ. Поэтому раковые клетки должны использовать намного больше топлива (глюкозы), чтобы генерировать достаточно АТФ, чтобы выжить. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — это метод обнаружения, который использует эту ситуацию для обнаружения рака. При ПЭТ-визуализации пациентам вводят химическое вещество, фтордезоксиглюкозу (ФДГ), то есть слегка измененную форму сахарной глюкозы.Присутствие ФДГ в организме можно обнаружить с помощью ПЭТ-машины.

В отличие от других методов визуализации, используемых для обнаружения рака, таких как компьютерная томография и МРТ, ПЭТ-визуализация определяет активность клеток, а не только их местоположение. ПЭТ можно использовать для определения стадии опухолей, отслеживания реакции на лечение, прогнозирования агрессивности опухолей и помощи в прогнозировании результатов лечения пациентов.

PET image of a brain tumor

ПЭТ-сканирование с ярким пятном, показывающим быстрое поглощение ФДГ опухолью головного мозга.

Метаболизм раковых клеток также дает подсказки для возможных целей лечения.Дихлорацетат (DCA) — это химическое вещество, которое проверяется на его способность реактивировать Ox-Phos в опухолевых клетках и подавлять их рост. В клинических испытаниях также рассматривается возможность использования препаратов, блокирующих гликолиз

Метаболизм раковых клеток и распространение рака (метастазов)

Почему и как раковые клетки проникают в ткани и распространяются в отдаленные области тела — это главный нерешенный вопрос в биологии рака и имеет большое значение для больных раком. По крайней мере, часть ответа заключается в метаболических изменениях в мигрирующих клетках.

Работа Адама Маркуса и его коллег по миграции раковых клеток показала, что клетки, покидающие модельную опухоль, можно разделить на два основных типа: «лидеры» и «последователи». Лидирующие ячейки — это те, которые находятся в передней части стаи. Похоже, они активно вербуют и направляют ячейки последователей. Ниже представлено видео, на котором лидерная клетка покидает модельную опухоль (она растет в лабораторной посуде, а не у человека). Когда последователей нет, лидер возвращается и получает одного. Затем они мигрируют прочь от «опухоли».

Интересно, что результаты, опубликованные этой группой в 2020 году, показывают, что клетки-лидеры полагаются на другие метаболические пути, чем клетки-последователи !! Лидеры используют потенциал производства энергии цикла Креба и других систем в митохондриях, но последователи гораздо больше полагаются на гликолиз. Это изменение производства энергии приводит к изменению расположения митохондрий в клетках и может изменить способ их движения. Результаты также предлагают возможные способы нацеливания на мигрирующие раковые клетки.

,

Метформин и метаболизм рака поджелудочной железы

В отличие от сульфонилмочевины, которые действуют на уровне панкреатической секреции инсулина, бигуаниды действуют на уровне чувствительности тканей-мишеней к инсулину. Более того, бигуаниды могут уменьшить гипергликемию, не приводя к случайной гипогликемии. Следовательно, термин «антигликемический» агент был придуман для метформина.

В конце 90-х среди многих исследований клеточных эффектов метформина мы показали, что метформин способен модулировать рецептор инсулина (IR) в клетках гепатомы человека, обработанных холестерином (chol), HepG2 [69].В этом исследовании мы использовали клеточную модель, в которой чувствительность к инсулину была изменена путем добавления в культуральную среду клеток HepG2 производного CHOL, холестерилгемисукцината (CHS) [70, 71]. В целом метформин не влиял на фосфорилирование IR в контрольных клетках. Однако метформин влиял на аутофосфорилирование IR в клетках, обработанных CHS. Через 1 и 5 мин стимуляции инсулином метформин увеличивал фосфорилирование IR в этих клетках, восстанавливая фосфорилирование IR в клетках, обработанных CHS, до контрольных уровней.Как упоминалось ранее, метформин представляет собой заряженный бигуанид, которому для притока требуется транспортный белок на клеточной поверхности [72], и проявляет мембранные эффекты, а также клеточные эффекты [73]. Относящиеся к нашей ранней работе, недавние исследования Algire et al. [74] продемонстрировали, что высокоэнергетическая диета способствует росту опухоли и что метформин уменьшает объем опухоли только у животных, получавших высокоэнергетическое питание. Авторы предполагают, что «ингибирующее действие метформина на рост опухоли было ограничено животными, соблюдающими высокоэнергетическую диету.Эти результаты предполагают, что любые преимущества этого препарата в снижении агрессивности рака могут быть ограничены метаболически определенной подгруппой больных раком ». [74].

После почти двух десятилетий исследований и одобрения метформина FDA в 1994 г. цель этого соединения еще не определена. Возможно, как упоминалось выше, метформин представляет собой заряженный бигуанид, которому для притока требуется транспортный белок на клеточной поверхности [75], и проявляет мембранные эффекты, а также клеточные эффекты [73].В то время как Algire et al. Обнаружили, что противоопухолевый эффект метформина был ограничен у животных на высокоэнергетической диете с использованием in vivo моделей легких и колоректальных ксенотрансплантатов [76]; совсем недавно работа Rozengurt и Eibl (из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе) демонстрирует сильный эффект задержки роста опухоли метформином на моделях ксенотрансплантата рака поджелудочной железы [5]. Однако используемые дозы (> 200 мг / кг, внутрибрюшинно) могут не иметь клинического значения. Продолжающиеся дискуссии о дозировках метформина на животных моделях и клинических испытаниях на людях еще предстоит четко определить противодиабетическую дозу по сравнению с противораковой дозой, а также профилактическую дозу по сравнению с в качестве лечебной.Обычная антидиабетическая доза метформина составляет 500–1250 мг внутрь 2 раза в сутки. Максимальная рекомендуемая доза для пациентов с сахарным диабетом составляет 1250 мг внутрь 2 раза в сутки. Кажется, есть некоторая разница в данных относительно профилактики или фактического лечения рака метформином. Типичная концентрация метформина в сыворотке от 1000 до 2000 мг / день у диабетиков составляет около 0,5 — 2 мг / л. Ретроспективные данные, полученные до сих пор, в основном касались этих доз и показали, что метформин предотвращает некоторые виды рака (включая рак поджелудочной железы) [52, 77].Если мы посмотрим на данные о лечении рака поджелудочной железы метформином, то оно будет другим с точки зрения дозирования. Доклинические данные показывают, что используются гораздо более высокие дозы (в 10-100 раз больше, чем клинически используемые дозы). Если мы посмотрим на данные о людях, использующих метформин для лечения рака, он показывает некоторую пользу в клинически используемых дозах, но определенно не так впечатляет, как доклинические высокие дозы метформина [78–80]. Мы не нашли каких-либо продолжающихся исследований на людях с использованием очень высоких доз (более 3000 мг / день) в первую очередь для лечения рака.Для решения этой проблемы необходимо провести дополнительные исследования на той же животной модели или в аналогичной популяции пациентов.

Наконец, тот факт, что метформин предотвращает развитие и рост опухоли у голых мышей [5], подтверждает потенциальный праймирующий эффект метформина на хозяина, потенциально ограничивая доступность «онко» метаболитов, к которым опухоль «зависима». Эти типы исследований, изучающие процессы канцерогенеза, могут устранить важные пробелы в современных знаниях о роли метаболизма опухоли в ответе на лекарственные препараты.Мы твердо убеждены в том, что механистическое понимание этих вопросов окажет исключительно большое влияние и потенциально изменит существующие парадигмы в отношении антиметаболических препаратов, лечения рака поджелудочной железы и персонализированной медицины. Действительно, мы предполагаем, что эффективность метформина — и, возможно, препаратов с аналогичным механизмом — зависит от метаболического контекста, в котором существует опухоль. Это потенциально концепция, меняющая парадигму, поскольку она предполагает, что метаболические факторы хозяина / ткани играют роль в кондиционировании опухоли и влияют на реакцию на лечение; гипотеза, которая ранее не рассматривалась при клинической оценке метформина.

6.1. Метформин как препарат для снижения уровня глюкозы

Метформин снижает глюконеогенез в печени [81], активирует фосфорилирование тирозина инсулинового рецептора [82], снижает всасывание глюкозы в кишечнике и увеличивает поглощение глюкозы скелетной и жировой тканью [82]. Одно механистическое исследование, проведенное на мышах, показывает, что метформин (250 мг / кг / день в течение трех дней подряд) увеличивает ассоциацию гликолитических ферментов гексокиназы с митохондриями и фосфофуктокиназы с F-актином в сердце мышей [83].Эти ассоциации приводят к их активации и усилению гликолиза, увеличивая утилизацию сердечной глюкозы, что может частично объяснять кардиозащитные эффекты препарата [84, 85]. С 1995 года метформин широко назначается в Соединенных Штатах для снижения уровня глюкозы в крови пациентам с диабетом 2 типа и синдромом поликистозных яичников. Это хорошо переносимый препарат, серьезным побочным эффектом которого является лактоацидоз [86]. Однако связь между лактоацидозом и применением метформина недавно была поставлена ​​под сомнение [87].

6.2. Метформин как антилипогенный препарат

Еще в 1920-х годах Отто Варбург опубликовал свои наблюдения об метаболических аберрациях раковых клеток. В основополагающей статье «Метаболизм опухолей в организме» Варбург и его коллеги показали отсутствие накопления молочной кислоты в крови нормальных животных (без рака) [88]. В то время как у животных с опухолями концентрация молочной кислоты в венозной крови выше, чем в артериальной крови, а также в полости опухоли, что указывает на образование молочной кислоты в результате ферментации глюкозы, когда кровь проходит через опухоль [88].

Рисунок 4.

Метформин подавляет ключевые метаболические этапы липогенеза.

Зависимость раковых клеток от метаболизма глюкозы проистекает из их потребности в выработке метаболитов и восстановительных эквивалентов, которые используются для поддержки важных биосинтетических реакций, в результате которых образуются липиды, нуклеотиды и аминокислоты. Эти биомолекулы ограничивают скорость пролиферации и выживания клеток. Гликолиз дает глюкозо-6-фосфат, который входит в окислительную ветвь пентозофосфатного пути (PPP).Окислительный PPP производит НАДФН, который вместе с ацетил-КоА способствует синтезу липидов в цитозоле. Неокислительная ветвь PPP дает рибозо-5-фосфат, который является предшественником нуклеотидов. Фактически, еще в 1998 г. утверждалось, что обе ветви PPP (но прежде всего неокислительная ветвь) служат для производства рибозы для поддержания повышенных потребностей раковой клетки в ДНК и РНК [89]. Фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат являются побочными продуктами гликолитического и неокислительного пентозофосфатного путей, обеспечивая тесную связь между метаболизмом глюкозы и образованием нуклеотидов.Ацетил-КоА, образующийся в результате реакции пируватдегидрогеназы, входит в цикл трикарбоновой кислоты (ТСА) в митохондриях. Цитрат может экспортироваться из митохондрий в цитозоль и превращаться обратно в ацетил-КоА (катализируемый цитратлиазой АТФ) для синтеза липидов. Малат, промежуточное звено в цикле TCA, может быть превращен в пируват яблочным ферментом с образованием НАДФН, восстанавливающего эквивалента, который используется для выработки восстановленного глутатиона, позволяя раковым клеткам более устойчиво к повреждениям, вызванным свободными радикалами [90].Глутаминаза катализирует гидролиз аминогруппы глутамина с образованием глутамата и аммиака. Глутамат уравновешивается с α-кетоглутаратом через глутаматдегидрогеназу. В процессе, называемом восстановительным карбоксилированием, цитрат, полученный из глутамина, обеспечивает ацетил-КоА для синтеза липидов и промежуточные соединения цикла ТСА [91]. Следовательно, глутаминовая зависимость раковых клеток — это еще один механизм, с помощью которого метаболизм перестраивается для поддержки биосинтеза [90, 91]. Пожалуйста, обратитесь к Рисунку 3 для интегрированной визуализации метаболизма рака.

Диабет и рак — это болезни обмена веществ. Поэтому неудивительно, что механизмы действия метформина против диабета 2 типа и рака включают способность препарата изменять критические метаболические схемы, которые приводят к нормализации уровня глюкозы в крови при диабете и нарушению биосинтетических путей в раковых клетках. Например, хорошо известно, что метформин является ингибитором комплекса I ETC. В 2000 году две исследовательские группы независимо друг от друга показали, что диметилбигуанид избирательно блокирует комплекс I ETC [14, 15].Сообщалось, что в интактных изолированных гепатоцитах диметилбигуанид дозозависимым образом (от 0,1 до 10 мМ) ингибирует потребление кислорода максимально через 20-30 минут [15]. Ингибирование дыхания происходило только при использовании глутамат-малат (субстраты комплекса I) в качестве субстратов по сравнению с сукцинатом (субстрат комплекса II) -ротенон или N, N, N ‘, N’ -тетраметил-1,4-фенилендиамина дигидрохлорид (TMPD) -аскорбат (субстраты комплекса IV) добавляли во время оценки поглощения кислорода. Интересно отметить, что Эль-Мир и его коллеги не наблюдали этих изменений, когда эксперименты по поглощению кислорода проводились в гепатоцитах, проницаемых дигитонином, или в изолированных митохондриях печени [15].Это противоречит тому, что опубликовали Оуэн и другие, когда они показали, что более низкие концентрации метформина 50 и 100 мкМ способны значительно снизить частоту дыхания в состоянии 3 в клетках гепатомы крысы, проницаемых дигитонином [14]. Метформин обладает медленным проникновением через внутреннюю мембрану митохондрий [14], и более длительные периоды инкубации (30 минут в группе Эль-Мир по сравнению с 24-60 часами в группе Оуэна) могли в конечном итоге дать сопоставимые результаты. В поддержку предыдущих результатов недавние отчеты подтверждают, что метформин является специфическим ингибитором комплекса I ETC, который приводит к некоторому нарушению митохондриальной функции в незлокачественных и раковых клетках человеческого происхождения [16-18, 92, 93].Это потенциально ограничивает интактную способность раковой клетки к окислительному дыханию [16].

Помимо ингибирования комплекса I и влияния на метаболизм глюкозы, многочисленные исследования также показывают метаболические изменения, вызванные метформином, в нераковых и раковых клетках. Одним из наиболее заметных эффектов метформина является ингибирование липогенеза, метаболического пути, который имеет решающее значение для выживаемости раковых клеток. В липогенных условиях избыток глюкозы в клетке превращается в пируват посредством гликолиза в цитоплазме.Пируват превращается в ацетил-КоА и транспортируется в виде цитрата из митохондрий в цитоплазму. Цитратлиаза АТФ (ACLY) превращает цитрат обратно в ацетил-КоА. Ацетил-КоА-карбоксилаза (АСС) катализирует карбоксилирование ацетил-КоА до малонил-КоА АТФ-зависимым образом. Затем ацетил-КоА и малонил-КоА используются в качестве субстратов для производства пальмитата в семи ферментативных реакциях, катализируемых ФАС. При раке синтез de novo жирных кислот (FA) активируется, главным образом, для продукции мембран (использование FA для фосфолипидов) и посттрансляционной модификации белков [94].Было показано, что экспрессия и активность ACLY, ACC и FAS активируются при раке, включая рак поджелудочной железы. Таким образом, метаболические ферменты, участвующие в синтезе ЖК, стали терапевтическими мишенями при раке [94]. Влияние MET на энергетический гомеостаз в нормальных гепатоцитах и ​​раковых клетках молочной железы и толстой кишки характеризуется блокированной активацией или экспрессией ключевых ферментов биосинтеза липидов, таких как ACC, FAS, HMGCR, и повышенной экспрессией регуляторов митохондриального биогенеза, активируемых пролифератором пероксисом. коактиватор рецептор-гамма 1 (PGC-1) [1, 74, 95].

Подавление анаболических путей (метформин обладает антилипогенным действием) соответствует ожидаемым последствиям активации AMPK [1]. HMGCR также может играть важную роль в злокачественных новообразованиях человека. Действительно, недавнее профилирование транскрипции продемонстрировало, что метаболизм холестерина и липидов связан с клеточной трансформацией [96]. Интересно, что высокие уровни мРНК HMGCR коррелировали с плохим прогнозом пациентов и снижением выживаемости. Уровни дополнительных генов мевалонатного пути (MVA) также значимо коррелировали с плохим прогнозом пациентов с раком молочной железы, предполагая, что в этих случаях регулирование всего пути может быть нарушено [97].Интересно отметить, что ингибирование дыхания, вызванное метформином, блокируется добавлением пальмитата в адипоциты 3T3-L1 [19]. Адипоциты, обработанные комплексом пальмитата с альбумином в присутствии карнитина, имели сопоставимые уровни потребления кислорода по сравнению с контролем. Эти результаты показывают, что индуцированное метформином ингибирование дыхания может быть отменено добавлением жирных кислот, что привело авторов к выводу, что механизм действия метформина может быть связан с метаболизмом жирных кислот [19].Эта статья, хотя и косвенная, показала связь между метформином и его влиянием на метаболизм липидов или , наоборот, .

Нормогликемические эффекты метформина также связывают с его способностью предотвращать окисление жирных кислот, которое снижает ацетил-КоА, АТФ и снижает доступность эквивалентов для глюконеогенеза в печени [98], эффект, вероятно, опосредован снижением экспрессии карнитин-пальмитоилтрансферазы I [99] и, в конечном итоге, снижение экспрессии белка и активности фермента, приводящее к нарушению транспорта длинной цепи жирных кислот от внешней мембраны митохондрий в матрицу, где происходит β-окисление.Текущие публикации также подтверждают липид-ингибирующие эффекты метформина. Метформин (от 0,2 до 1,0 мМ в течение 16 часов), как было показано, активирует AMPK и снижает мРНК, ядерную транслокацию и последующую активацию посредством расщепления ядерной части и промоторной активности SREBP-1c в клетках гепатомы крысы McA-RH7777 [22, 23]. Уровни мРНК и ядерного белка SREBP-2 также снизились после лечения метформином. Сообщалось также, что это AMPK-опосредованное подавление SREBP-1c предотвращает липогенез на модели инсулинорезистентных мышей [20] и согласуется со снижением экспрессии SREBP-1 в печени у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров (60% липидов) для 10 недель, а затем метформин (0.48 мг% диеты) в течение следующих шести недель [100]. Поскольку SREBP-1c и SREBP-2 являются факторами транскрипции, которые способствуют экспрессии ферментативных генов, участвующих в синтезе жирных кислот и холестерина, соответственно [101], мы ожидаем снижения синтеза липидов как биологической конечной точки их подавления. Соответственно, фибробласты легких плода человека MRC5, инкубированные в течение 72 часов с метформином (от 5 x 10 -5 до 5 x 10 -4 M), снижали включение 1- 14 ацетата в стерины, жирные кислоты и триглицериды по сравнению с контролем. , сопровождающееся снижением активности HMGCR и ACAT, ферментов, которые катализируют образование мевалоновой кислоты из HMGCoA и этерификацию холестерина соответственно [102].Кроме того, было показано, что метформин индуцирует фосфорилирование (Ser-351) ядерного рецептора TR4 через AMPK, что приводит к снижению трансактивации TR4 и снижению экспрессии гена его мишени, гена стероил-CoA десатуразы 1 ( SCD1 ). выражение. SCD — это фермент, который катализирует синтез мононенасыщенных жирных кислот пальмитолеиновой кислоты (16: 1 n-7) и олеиновой кислоты (18: 1 n-9) из насыщенных жирных кислот, полученных в результате липогенеза de novo или из диеты [103 ]. Было показано, что SCD1 связан с многочисленными заболеваниями, включая, помимо прочего, ожирение, стеатоз печени, гипертриглицеридемию, инсулинорезистентность, воспаление слабой степени и переломы костей [103].

Роль SCD1 при раке привлекает все большее внимание как потенциальная фармакологическая мишень при лечении рака [104]. SCD — это белок, связанный с эндоплазматическим ретикулумом, кодируемый генами SCD1 и SCD5 у человека [105]. Они высоко экспрессируются в печени и жировой ткани (SCD1), а также в головном мозге и поджелудочной железе (SCD5) [103]. Наблюдательные исследования сообщили о положительной связи между индексом насыщения (соотношение n-9 от 18: 0 до 18: 1, используемое исследователями в качестве маркера активности SCD) с риском рака [106-110].Первая кДНК человеческого SCD, опубликованная в 1994 году, показала, что уровни мРНК этого фермента были повышены в тканях, полученных из карциномы пищевода, колоректального рака и гепатоцеллюлярной аденомы [111]. Уровни его белка высоко экспрессируются в фибробластах, трансформированных SV40, по сравнению с их аналогами дикого типа [112]. Однако сообщалось о пониженной экспрессии транскриптов при раке простаты по сравнению с нормальным эпителием [113]. Эти, казалось бы, противоречивые результаты могут отражать вариацию экспрессии в зависимости от типа ткани или некоторых вызванных злокачественными новообразованиями метаболических изменений липидного синтеза и / или липидного профиля, которые в целом гарантируют преимущество выживания раковых клеток.В самом деле, Мур и другие предположили, что подавление кДНК SCD при карциноме простаты может быть связано с: а) необходимостью раковой клетки увеличивать уровни пальмитата, что может быть достигнуто за счет снижения активности SCD, b) устранение SCD. -индуцированное подавление рафтов липидных мембран и в) подавление чувствительности опухолевых клеток, содержащих большее количество ненасыщенных жирных кислот, к индуцированной TNF атаке свободных радикалов [113]. Тем не менее, нокдаун человеческого SCD ​​в трансформированных человеческих фибробластах привел к снижению синтеза олеиновой кислоты, снижению профилей индекса десатурации основных полярных липидов фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина и снижению de novo синтеза 14 C-меченных фосфолипидов, холестерина и эфиров холестерина. , свободные жирные кислоты и триацилглицерины [114].Интересно, что наблюдалось ингибирование клеточной пролиферации и независимого от закрепления роста клеток SCD с нокдауном [114]. Другие исследования подтверждают, что ингибирование SCD химическими или генетическими манипуляциями приводит к ингибированию пролиферации и / или гибели раковых клеток [115-118]. Таким образом, SCD, по-видимому, участвует в модуляции липидного метаболизма и сигнальных процессов, критических для репликации раковых клеток и независимого от закрепления роста, эффекты, вероятно, зависят от эффектов потери SCD на целостность мембран [114].

В поддержку антилипогенных эффектов метформина, Бхалла и другие [2] сообщили, что метформин снижает экспрессию генов и белков ферментов, участвующих в синтезе жирных кислот, а именно ACC, FAS и ACLY, что сопровождалось снижением печеночные триглицериды на мышиной модели гепатоцеллюлярного рака, получавшей метформин в дозе 250 мг / кг в течение 24-36 недель.

Ожирение — известный фактор риска рака поджелудочной железы, толстой и прямой кишки, пищевода, почек, простаты, груди, матки и яичников [119-123].Чтобы воспроизвести это состояние в доклинических условиях, моделям на животных скармливают диеты с высоким содержанием энергии (HE) и высоким содержанием жиров (HF), чтобы вызвать метаболический синдром и / или ожирение. В модели рака толстой кишки in vivo , созданной Algire и коллегами [124], метформин (50 мг / кг / день в течение пяти недель) значительно уменьшал объем опухоли только у мышей, получавших диету HF / HE. Следует отметить, что эти концентрации, скорее всего, будут физиологически соответствовать тому, что будет в организме пациента с диабетом.Они также обнаружили, что метформин снижает экспрессию SREBP-1 и одного из его целевых ферментов, FAS, независимо от типа диеты. Интересно, что предыдущее исследование той же группы с использованием модели in vivo рака легких еще в 2008 году показало, что ингибирующее действие метформина на рост опухоли проявляется исключительно у мышей, соблюдающих диету HF / HE [76]. Эти два исследования показывают, что метформин может замедлять рост рака в зависимости от конкретного метаболического состояния организма, которым в данном случае является изобилие циркулирующих липидов из диеты HE / HF.

В сочетании с химиотерапией при раке поджелудочной железы form 9010 Идентифицирован FOLFOX 6 при метастатическом раке поджелудочной железы c
Название Набор Результаты Условия Вмешательства
Метформин гидрохлорид, удаляющий рак поджелудочной железы по хирургии Пока не набирается Нет результатов Рак поджелудочной железы :
Стадия IA
Стадия IB
Стадия IIA Стадия IIB
Лекарство : метформин гидрохлорид
Другое : фармакологическое исследование 5
Набор Нет результатов Местно-распространенный рак поджелудочной железы /
Метастатический рак поджелудочной железы
Лекарство : гемцитабин, эрлотиниб, плюс метформин, плацебо
Набор Нет результатов Ацинарно-клеточная аденокарцинома поджелудочной железы,
Протоковая клетка, аденокарцинома поджелудочной железы,
Рецидив рака поджелудочной железы,
Стадия IV рака поджелудочной железы
9105 9105 9105 9105 9105 9105 для рака поджелудочной железы гидрохлорид, оксалиплатин, лейковорин кальций, фторурацил
Прочие :
лабораторный анализ биомаркеров
Комбинированная химиотерапия с метформингидрохлоридом или без него при лечении пациентов с метастатическим раком поджелудочной железы Набор пациентов с раком поджелудочной железы Рекрутинг Препарат : капецитабин, цисплатин, эпирубицин, гемцитабин, метформин
Лечение пациентов с запущенным раком поджелудочной железы после неэффективности гемцитабина Набор Нет результатов Аденокастарцинома поджелудочной железы или метокарцинома на поздней стадии Лекарственное средство : паклитаксел, метформин
Гемцитабин + наб-паклитаксел и FOLFIRINOX и молекулярное профилирование пациентов с распространенным раком поджелудочной железы Набор Лекарство Стадия рака поджелудочной железы 9191 Гемцитабин IV , наб-паклитаксел, FOLFIRINOX, метформин
Genetic : Иммуногистохимический анализ (ИГХ)

Таблица 2.

Текущие клинические испытания метформина и рака поджелудочной железы

Недавно мы обнаружили, что реакция in vitro на метформин зависит от уровня внутриклеточного синтеза холестерина в опухоли [125]. Мы были первыми, кто продемонстрировал, что физиологически релевантная доза метформина ухудшает утилизацию глюкозы при раке поджелудочной железы, ингибируя FAS, когда синтез холестерина ограничен. В частности, мы обнаружили, что клетки поджелудочной железы, которые имеют мутацию K- ras и которым требуется синтез de novo жирных кислот (ЖК) для липидов («липогенные клетки»), не могут синтезировать ЖК из ацетил-КоА в присутствии ингибитор синтеза холестерина и метформина.Наша модель in vitro показывает, что физиологически релевантная доза метформина (100 мкМ) при лечении в течение 24 часов снижает синтез липидов de novo по пути FAS в аденокарциноме поджелудочной железы только в том случае, если: а) производный глюкозы ацетил- КоА становится доступным для синтеза жирных кислот путем ингибирования синтеза холестерина (добавление экзогенного холестерина) и б) присутствует мутация K- ras [21]. Поскольку пути синтеза жирных кислот и холестерина используют ацетил-КоА в качестве общего субстрата [126], добавление холестерина (в форме более водорастворимого холестерилгемисукцината) ингибирует катализируемый тиолазой путь холестерина и сдвигает производимый глюкозой путь холестерина. ацетил-КоА- по пути синтеза жирных кислот, катализируемого ацетил-КоА-карбоксилазой.Эти эффекты наблюдаются только в клетках MiaPaCa-2, которые несут мутацию GGT (Gly) to TGT (Cys) кодон 12 K- ras . Кроме того, нелипогенные раковые клетки, несущие мутацию K- ras G12C [127] с подавленным синтезом холестерина, были значительно более чувствительны к ингибирующему эффекту метформина, чем опухолевые клетки, содержащие K- ras дикого типа с нормальным синтез холестерина. Эти результаты согласуются с ожидаемой модуляцией AMPK [1] и / или mTOR [128].

Таким образом, противораковые свойства метформина основываются на его способности нарушать липогенез раковых клеток, что является важным механизмом, с помощью которого раковые клетки поддерживают свое преимущество в выживаемости по сравнению с нормальными клетками. Метформин способен контролировать липогенез посредством ингибирования факторов транскрипции SREBP-1 и SREBP-2, ингибирования активности и / или экспрессии ферментов, участвующих в синтезе холестерина и жирных кислот. Мы показали, что противораковая роль метформина эффективна в выбранном метаболическом фенотипе и, вероятно, в генотипе рака в виде частиц.Таким образом, важно понимать метаболический контекст, в котором метформин оказывает противораковое действие, чтобы можно было выбрать правильную популяцию пациентов для терапевтических целей.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *