Begränsad kost påverkar kirurgisk risk

National Institute of Health

Läs tid: 4 minuter

kirurgi l En ny studie hos möss antyder att flera dagar på en begränsad diet kan hjälpa kroppen att bättre hantera stressen i operationen. Resultaten pekar vägen mot potentiella strategier för att minska kirurgiska risker hos människor.

När blodflödet till ett område stannar under operationen och då återställs, kan den återstående blodtillförseln orsaka vävnadskada och farlig inflammation. Denna process, kallad ischemi reperfusion, kan leda till stroke, hjärtinfarkt och andra allvarliga medicinska problem.

Tidigare studier har funnit att kostbegränsningsbegränsande matintag utan att orsaka undernäring - kan öka kroppens motståndskraft mot stressen av ischemireperfusion. Ett lag ledt av Dr James Mitchell och Wei Peng från Harvard School of Public Health inrättades för att undersöka ytterligare. Deras studie - delvis stödd av NIH: s National Institute on Aging (NIA) och National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK) - uppträdde i januari 25, 2012, frågan om Vetenskap translationell medicin.

För att efterlikna effekterna av iskemi reperfusion efter operationen använde forskarna mikrovaskulära klämmor för att tillfälligt stoppa blodflödet in eller ut ur njurarna. Möss matade en proteinfri diet för 6-dagar till 2 veckor före operationen visade sig ha bättre njurefunktion och en högre överlevnad än djur som matade en normal diet av ekvivalenta kalorier.

Forskarna testade om huruvida vissa väsentliga aminosyror skulle begränsas - byggstenarna av proteiner - skulle kunna ge liknande effekter. En dietbrist i någon av 3-aminosyrorna testade de förbättrad överlevnad. Detta resultat antyder att kroppens förmåga att upptäcka en aminosyrabrist kan vara avgörande för den skyddande effekten av en begränsad diet.

Få det senaste via e-post

För att testa idén fokuserade forskarna på ett protein, Gcn2-kinas, som celler använder för att detektera aminosyrautarmning. Vetenskapsmännen fann att i motsats till normala möss var mus som saknade Gcn2-kinas inte skyddade mot njurskador när de matade en diet utan den essentiella aminosyran tryptofan.

För att se om fördelarna med en tryptofanfri diet var sex- eller organspecifika, testade forskarna kvinnliga möss istället för män och leverskador istället för njure. De hittade liknande resultat. Men när de senare tittade på genuttryck såg de olika genetiska vägar aktiverade i njure och lever. Ytterligare undersökning visade att Gcn2-kinas orsakade systemiska förändringar i cirkulerande immunsystemceller.

Slutligen testade forskarna ett läkemedel som heter halofuginon, vilket är känt för att fungera genom Gcn2-vägen. De fann att det efterliknade effekterna av aminosyrabrist. Detta resultat ökar möjligheten att liknande läkemedel kan användas en dag före operationen.

Forskarna skulle sedan vilja testa om kostbegränsning också kan fungera för att sänka kirurgisk risk hos människor som det gör hos möss. De är nu i början av planeringen av en klinisk prövning av patienter på proteinfria dieter före operationen.

"Matbegränsning som ett sätt att öka stressmotståndet kan verka kontraintuitivt, men i själva verket indikerar våra data att den välmättade staten är den mest mottagliga för denna typ av skada, säger Mitchell.

-Av Harrison Wein, Ph.D.