Njihovo istraživanje provedeno na miševima pokazalo je da prehrana bogata mastima utječe na stotine enzima uključenih u metabolizam šećera, masti i proteina. Ove promjene pridonose inzulinskoj rezistenciji i nakupljanju štetnih molekula poznatih kao reaktivne kisikove vrste (ROS). Zanimljivo je da su ovi štetni učinci bili izraženiji kod mužjaka nego kod ženki.

Ipak, istraživači su otkrili da se većina tih negativnih učinaka može povratno ublažiti kada se miševima uz masnu prehranu dodaju antioksidansi. U uvjetima metaboličkog stresa, enzimi mogu postati dio štetnijeg procesa nego što su izvorno bili prisutni, a upravo ovo istraživanje pokazuje da je pomoću antioksidansa moguće te enzime dovesti u funkcionalnije stanje.

U prijašnjim istraživanjima, otkriveno je da prehrana bogata mastima pokreće u stanicama iste signalne puteve koji se aktiviraju kod kroničnog stresa. U ovom novom radu istraživači su se usmjerili na fosforilaciju enzima – proces kojim se enzimima dodaje fosfatna skupina, što im mijenja aktivnost. Fosforilacija, kojom upravljaju enzimi kinaze, omogućuje stanicama brzu prilagodbu uvjetima okoliša reguliranjem aktivnosti postojećih enzima.

Mnogi ključni enzimi u metabolizmu – koji pretvaraju hranu u osnovne gradivne jedinice tijela (proteine, masti, nukleinske kiseline) – prolaze kroz proces fosforilacije. Analizom baza podataka fosforiliranih ljudskih enzima, istraživači su otkrili da velik broj tih enzima pripada skupini oksidoreduktaza, koje prenose elektrone s jedne molekule na drugu i ključne su za metaboličke reakcije poput glikolize.

Među identificiranim enzimima nalaze se:

• IDH1, koji sudjeluje u razgradnji šećera radi stvaranja energije,
• AKR1C1, ključan za metabolizam masnih kiselina.

Mnogi od tih enzima također su odgovorni za upravljanje reaktivnim kisikovim vrstama. Iako su ROS molekule važne za stanične funkcije, njihov višak uzrokuje oksidacijski stres, što može oštetiti stanice.

Fosforilacija može učiniti enzime aktivnijima ili neaktivnijima, ovisno o tome gdje se fosfatna skupina veže. Većina promjena pronađena je u dijelovima enzima koji sudjeluju u vezivanju za supstrate ili formiranju dimera – struktura koje omogućuju enzimima da funkcioniraju pravilno.

Kako bi testirali ove pojave u živom organizmu, istraživači su proučavali dvije skupine miševa – jednu s masnom prehranom i jednu s normalnom. Pokazalo se da je kod miševa na masnoj prehrani poremećena redoks ravnoteža, tj. da stanice proizvode više ROS-a nego što ih mogu neutralizirati. Ti miševi su također dobivali na težini i razvili inzulinsku rezistenciju.

Kod stalne prehrane bogate mastima vidimo postupno udaljavanje od ravnoteže prema stanju koje nalikuje bolesnom organizmu. Učinci su bili izraženiji kod mužjaka, dok su ženke pokazivale bolju sposobnost prilagodbe, aktivirajući puteve za razgradnju i preradu masnoća.

Kod mužjaka je zamijećen izraženiji poremećaj redoks ravnoteže, više metaboličkog stresa i disfunkcije u usporedbi sa ženkama. Istraživači su otkrili da dodavanje antioksidansa BHA (butiliranihidroksi-anisol) miševima na masnoj prehrani značajno smanjuje debljanje i sprječava razvoj predijabetičkog stanja.

Antioksidans pomaže stanicama da se vrate u uravnoteženije stanje, s manje ROS molekula. Uz to, enzimi uključeni u metabolizam pokazuju sustavno "prežičavanje" i novi obrazac fosforilacije.

Iako stanice trpe ozbiljnu metaboličku disfunkciju, dodavanje tvari koja to poništava omogućuje im da očuvaju određeni stupanj normalnosti, iako to nije povratak u potpuno zdravo stanje, ali jest u ono funkcionalnije i stabilnije.

Cilj budućih istraživanja bit će istražiti može li tretman antioksidansima biti učinkovit način za prevenciju ili liječenje metaboličke disfunkcije povezane s pretilošću, i koje bi bilo optimalno vrijeme za takvu intervenciju.