Дисбаланс электронов в печени может быть распространенным фактором риска заболевания

Исследователи в Массачусетской больнице общего профиля обнаружили неожиданную связь между дисбалансом электронов в клетках печени и многими метаболическими проблемами, которые увеличивают риск таких состояний, как сердечно-сосудистые заболевания и ожирение печени. Их результаты, опубликованные в журнале Nature, проливают свет на феномен, известный как редукционный стресс, и на то, как генетические факторы и факторы окружающей среды, такие как диета, влияют на этот фактор риска возникновения болезни.

 
  Снижение стресса происходит, когда клетки накапливают переизбыток электронов, которые играют важную роль в производстве энергии. «Пища, которую мы едим, имеет тенденцию быть очень богатой электронами», – говорит Вамси Моота, доктор медицинских наук, сотрудник Отдела молекулярной биологии генерала массы и старший автор исследования «Природа». «Но если существует дисбаланс между предложением и спросом на эти электроны, в частности, избыточным предложением, вы можете уменьшить стресс».

Соблюдение диеты с высоким содержанием жиров и употребление алкоголя может вызвать стресс в клетках печени. Хотя редуктивный стресс был связан с некоторыми редкими генетическими нарушениями, известными как митохондриальные заболевания, его роль в более распространенных состояниях не была хорошо изучена.

Коллега Мооты и ведущий автор исследования, генеральный врач-гепатолог Рассел Гудман, доктор медицинских наук, руководил командой, которая вводила генно-инженерный фермент LbNOX печени лабораторных мышей, которым давали алкоголь. «Алкоголь генерирует тонну электронов, и это вызывает много стресса», – говорит Гудман. И все же LbNOX препятствовал развитию у мышей восстановительного стресса. «Исследование показало, что мы можем использовать этот генетический инструмент для контроля восстановительного стресса в печени», – говорит он. «Мы можем дать это и забрать это».

Команда определила метаболит в крови, называемый альфа-гидроксибутират, который повышался, когда электроны накапливались в клетках печени. Это заинтриговало исследователей, так как уровни альфа-гидроксибутирата связаны с инсулинорезистентностью, фактором риска диабета 2 типа и ожирением. Предыдущий генетический анализ связал уровни альфа-гидроксибутирата у людей с вариантом в гене, называемом GCKR, который встречается примерно у 50 процентов людей и, по-видимому, влияет на риск многих заболеваний и нездоровых признаков, таких как ожирение печени и повышение уровня жиров в крови, называется триглицеридами. Они показали, что мутация GCKR в клетках печени мыши была связана с высоким уровнем альфа-гидроксибутирата, связывая его с восстановительным стрессом.

Важно отметить, что это исследование (которое финансировалось Фондом Marriott), показало, что лечение восстановительного стресса с помощью LbNOX снижает уровень триглицеридов, которые увеличивают риск сердечно-сосудистых заболеваний , и улучшает метаболические факторы, включая резистентность к инсулину.

Mootha считает, что альфа-гидроксибутират может быть использован в качестве биомаркера для тестирования на редукционный стресс, и что LbNOX может однажды стать средством лечения заболеваний, вызванных метаболической дисфункцией. «LbNOX расширяет возможности нового класса исследований, которые мы называем «причинный метаболизм», – говорит Мута. «Они позволяют нам впервые управлять метаболизмом в живых организмах и видеть, каковы последствия».

med-heal.ru