Badanie opublikowane w Journal of Nutritional Biochemistry badało zmiany w ekspresji genów podczas epizodu przekarmienia. Wykazało ono, że suplementacja polifenoli z winogron u zdrowych szczupłych mężczyzn moduluje ekspresję genów związanych z angiogenezą tkanki tłuszczowej. Otyłość stała się istotnym problemem zdrowia publicznego na całym świecie ze względu na jej zdolność do indukowania poważnych patologii, w tym choroby sercowo-naczyniowej, cukrzycy typu drugiego, zespołu metabolicznego, niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby i niektórych nowotworów. Istnieje pilna potrzeba odkrycia nowych strategii zapobiegania otyłości. Nagromadzenie masy tłuszczowej w tkance tłuszczowej jest główną cechą charakterystyczną otyłości. Przekarmienie wywołuje pewne reakcje adaptacyjne w organizmie, które znacząco modulują ekspresję genów w tkance tłuszczowej, aby wspierać magazynowanie lipidów i przyrost masy ciała. Zrozumienie tych mechanizmów gromadzenia tłuszczu jest kluczowe dla identyfikacji nowych celów w walce z tym problemem. Większość badanych genów jest związana z metabolizmem i magazynowaniem lipidów, fosforylacją oksydacyjną, angiogenezą i przebudową macierzy zewnątrzkomórkowej w podskórnej tkance tłuszczowej. W obecnym badaniu naukowcy zbadali wpływ suplementacji polifenolami na profil ekspresji genów tkanki tłuszczowej u zdrowych szczupłych mężczyzn poddanych próbie przekarmienia. Polifenole to grupa bioaktywnych związków pochodzenia roślinnego o właściwościach antyoksydacyjnych, przeciwzapalnych i przeciwnowotworowych. Związki te znane są z korzystnego wpływu na choroby sercowo-naczyniowe i metaboliczne. Ponadto istnieją dowody sugerujące, że polifenole mogą mieć pozytywny wpływ na powikłania związane z otyłością. Badanie zostało przeprowadzone na 42 zdrowych, szczupłych mężczyznach uczestniczących w próbie przekarmiania. Podczas 31-dniowej próby przekarmiania, uczestnikom dostarczano ponad 50% ich całkowitego wydatku energetycznego. Nadmiar energii był dostarczany poprzez dodawanie bogatych w energię produktów spożywczych, takich jak napoje gazowane, chleb czekoladowy, batony czekoladowe i chipsy, pomiędzy ich zwykłymi posiłkami. Uczestnicy zostali podzieleni na dwie grupy. Grupa interwencyjna była suplementowana 2 gm dziennie polifenoli z winogron. Grupa kontrolna była suplementowana kapsułkami placebo. Próbki biopsji podskórnej tkanki tłuszczowej zostały pobrane od uczestników i poddane analizie sekwencjonowania kwasu rybonukleinowego (RNA) w celu określenia profili ekspresji genów. Wyniki sekwencjonowania RNA ujawniły, że przekarmienie spowodowało zróżnicowaną ekspresję 352 genów u uczestników suplementowanych polifenolem. Spośród tych genów 118 uległo downregulacji, a 234 - upregulacji. Analiza funkcjonalna tych genów ujawniła najwyższy związek z metabolizmem lipidów, a następnie termogenezą, transportem mitochondrialnym, oddychaniem tlenowym, angiogenezą, różnicowaniem komórek tłuszczowych, zapaleniem i odpowiedzią hipoksyjną. Sekwencjonowanie RNA próbek pobranych od uczestników suplementowanych placebo zidentyfikowało 163 różnie wyrażone geny związane z przekarmieniem. Spośród tych genów 46 uległo downregulacji, a 117 upregulacji. Analiza funkcjonalna ujawniła, że geny te są związane z metabolizmem lipidów, angiogenezą, macierzą zewnątrzkomórkową, odpowiedzią na insulinę i fosforylacją oksydacyjną. W obu grupach interwencyjnych i kontrolnych zidentyfikowano 74 geny, które miały podobną modulację w wyniku przekarmienia. Geny te były związane z metabolizmem lipidów, cholesterolu i organofosforanów. Analiza różnie wyrażonych genów związanych z przekarmieniem w obu grupach ujawniła przeciwny wzór regulacji ekspresji genów pomiędzy grupami. 812 genów było różnie regulowanych pomiędzy grupami w odpowiedzi na przekarmienie. Spośród tych genów 41 genów związanych z angiogenezą wykazywało zmniejszony profil ekspresji w grupie suplementowanej polifenolem. Zmniejszona angiogeneza w grupie suplementowanej polifenolem została dodatkowo potwierdzona przez wyniki immunohistochemii, które wykazały zmniejszoną ekspresję markera komórek śródbłonka w tej grupie. Eksperyment in vitro z komórkami śródbłonka ludzkiej żyły pępkowej został przeprowadzony w celu określenia wpływu kilku polifenoli na migrację komórek śródbłonka. Wyniki wykazały, że dwa polifenole, kwercetyna i izorhamnetyna, znacząco hamowały migrację komórek śródbłonka. Natomiast kwas 3-hydroksyfenylooctowy okazał się zwiększać migrację. Badanie ujawnia, że suplementacja polifenolami nie zmienia ekspresji genów związanych z metabolizmem lipidów w odpowiedzi na przekarmienie. Jednakże polifenole zmniejszają angiogenezę w tkance tłuszczowej, potencjalnie zapobiegając ekspansji tkanki tłuszczowej podczas przyrostu masy ciała wywołanego przekarmieniem.