Proteinreiche Diäten können Menschen helfen, Gewicht zu verlieren und Muskeln aufzubauen, aber eine neue Studie an Mäusen deutet darauf hin, dass sie eine Kehrseite haben: Sie führen zu mehr Plaque in den Arterien. Darüber hinaus zeigen die neuen Forschungsergebnisse, dass eine proteinreiche Ernährung instabile Plaques anspornt – die Art, die am anfälligsten für Risse und Verstopfungen der Arterien ist. Mehr Ablagerungen in den Arterien, insbesondere wenn sie instabil sind, erhöhen das Herzinfarktrisiko.
Die neue Studie von Forschern der Washington University School of Medicine in St. Louis erscheint am 23. Januar in der Zeitschrift Nature Metabolism.
"Proteinreiche Diäten haben klare Vorteile bei der Gewichtsabnahme, was ihre Popularität in den letzten Jahren gesteigert hat", sagte der leitende Autor Babak Razani, MD, PhD, ein außerordentlicher Professor für Medizin. „Aber Tierstudien und einige große epidemiologische Studien an Menschen haben einen hohen Proteingeh alt in der Nahrung mit Herz-Kreislauf-Problemen in Verbindung gebracht.
Die Forscher untersuchten Mäuse, denen eine fettreiche Ernährung verabreicht wurde, um absichtlich Arteriosklerose oder Plaquebildung in den Arterien zu induzieren. Laut Razani müssen Mäuse eine fettreiche Ernährung zu sich nehmen, um arterielle Plaque zu entwickeln. Daher erhielten einige der Mäuse eine fettreiche Ernährung, die auch reich an Proteinen war. Und andere wurden zum Vergleich mit einer fettreichen, proteinarmen Diät gefüttert.
"Ein paar Messlöffel Proteinpulver in einem Milchshake oder einem Smoothie fügen ungefähr 40 Gramm Protein hinzu - das entspricht fast der empfohlenen Tagesdosis", sagte Razani. „Um zu sehen, ob Protein einen Einfluss auf die kardiovaskuläre Gesundheit hat, haben wir die Proteinmenge, die die Mäuse in der fettreichen, proteinreichen Ernährung erh alten, verdreifacht – wobei das Fett konstant geh alten wurde. Der Proteinanteil stieg von 15 % auf 46 % der Kalorien für diese Mäuse Mäuse."
Die Mäuse mit der fettreichen, proteinreichen Ernährung entwickelten eine schlimmere Atherosklerose – etwa 30 % mehr Plaque in den Arterien – als die Mäuse mit der fettreichen, normalen Proteinernährung, obwohl die Mäuse fraßen mehr Protein nahm nicht zu, im Gegensatz zu den Mäusen mit fettreicher, normaler Proteindiät.
"Diese Studie ist nicht die erste, die eine verräterische Zunahme von Plaque bei proteinreichen Diäten zeigt, aber sie bietet ein tieferes Verständnis der Auswirkungen von hohem Proteingeh alt mit der detaillierten Analyse der Plaques", sagte Razani."Mit anderen Worten, unsere Studie zeigt, wie und warum Nahrungsprotein zur Entwicklung instabiler Plaques führt."
Plaque enthält eine Mischung aus Fett, Cholesterin, Kalkablagerungen und abgestorbenen Zellen. Frühere Arbeiten von Razanis Team und anderen Gruppen haben gezeigt, dass Immunzellen, sogenannte Makrophagen, daran arbeiten, Plaque in Arterien zu beseitigen. Aber die Umgebung innerhalb der Plaque kann diese Zellen überwältigen, und wenn solche Zellen absterben, verschlimmern sie das Problem, tragen zur Bildung von Plaque bei und erhöhen die Komplexität der Plaque.
"Bei Mäusen mit proteinreicher Ernährung waren ihre Plaques ein Makrophagen-Friedhof", sagte Razani. „Viele tote Zellen im Kern der Plaque machen sie extrem instabil und platzanfällig. Wenn Blut an der Plaque vorbeifließt, übt diese Kraft – insbesondere im Zusammenhang mit Bluthochdruck – eine große Belastung auf sie aus. Diese Situation ist a Rezept für einen Herzinfarkt."
Um zu verstehen, wie ein hoher Nahrungseiweiß die Plaque-Komplexität erhöhen könnte, untersuchten Razani und seine Kollegen den Weg, den Protein nimmt, nachdem es verdaut wurde - zerlegt in seine ursprünglichen Bausteine, die Aminosäuren.
Razani und sein Team fanden heraus, dass überschüssige Aminosäuren aus einer proteinreichen Ernährung ein Protein in Makrophagen namens mTOR aktivieren, das der Zelle sagt, dass sie wachsen soll, anstatt ihre Hausputzaufgaben zu erledigen. Die Signale von mTOR unterbinden die Fähigkeit der Zellen, den giftigen Abfall der Plaque zu beseitigen, und dies setzt eine Kette von Ereignissen in Gang, die zum Absterben der Makrophagen führt. Die Forscher fanden heraus, dass bestimmte Aminosäuren, insbesondere Leucin und Arginin, bei der Aktivierung von mTOR wirksamer waren – und Makrophagen von ihren Reinigungsaufgaben abbrachen, was zum Zelltod führte – als andere Aminosäuren.
"Leucin ist besonders hoch in rotem Fleisch, verglichen mit beispielsweise Fisch oder pflanzlichen Proteinquellen", sagte Razani. „Eine zukünftige Studie könnte proteinreiche Diäten mit unterschiedlichen Aminosäuregeh alten untersuchen, um zu sehen, ob dies einen Einfluss auf die Plaque-Komplexität haben könnte. Der Zelltod ist das Schlüsselmerkmal der Plaque-Instabilität. Wenn Sie das Absterben dieser Zellen verhindern könnten, könnten Sie es nicht die Plaque kleiner machen, aber Sie würden ihre Instabilität verringern.
"Diese Arbeit definiert nicht nur die kritischen Prozesse, die den kardiovaskulären Risiken von Nahrungsprotein zugrunde liegen, sondern legt auch den Grundstein für die gezielte Behandlung dieser Signalwege bei der Behandlung von Herzerkrankungen", sagte er.
