Изследователи от Масачузетската многопрофилна болница разкриха неочаквана връзка между наличието на дисбаланс на електроните в черния дроб и множество проблеми с метаболизма, които повишават риска от състояния като сърдечно-съдови болести и чернодробна стеатоза. Техните открития, които бяха публикувани в сп. Nature, хвърлят светлина върху така наречения „редукционен стрес“ и начина, по който факторите, свързани с генетиката и обкръжаващата среда, като например диетата, влияят върху този рисков фактор за развитие на заболявания.
Редукционен стрес възниква, когато клетките натрупат излишество от електрони, които играят съществена роля за произвеждането на енергия. „Храната, която консумираме, обикновено е много богата на електрони – казва д-р Вамси Мота от катедрата по молекулярна биология на болницата в Масачузетс, старши автор на изследването. – Но ако има дисбаланс между снабдяването с и нуждата от тези електрони, и по-конкретно прекомерно снабдяване, може да възникне редукционен стрес.“
Консумирането на диета с много мазнини и алкохол е в състояние да предизвика такъв стрес в чернодробните клетки. Макар че редукционният стрес беше свързан с определени редки генетични заболявания, известни като митохондриални болести, неговата роля при по-разпространени състояния не е добре проучена.
Водещият автор на изследването, хепатологът Ръсел Гудман, и екипът му доставили генно модифициран ензим, наречен LbNOX, до черния дроб на лабораторни мишки, на които бил даден алкохол. „Алкохолът генерира маса електрони и това причинява голям редукционен стрес“, казва Гудман. Но LbNOX предотвратил появата на редукционен стрес при мишките. “Изследването демонстрира, че можем да използваме този генетичен инструмент за контролиране на редукционния стрес в черния дроб“, отбелязва ученият.
Екипът идентифицирал метаболит в кръвта, наречен алфа-хидроксибутират, който се увеличавал при натрупване на електрони в чернодробните клетки. Това заинтригувало изследователите, защото нивата на въпросното съединение се свързват с инсулиновата резистентност, рисков фактор за диабет от втори тип и затлъстяване. Предишни генетични анализи откриха връзка между нивата на алфа-хидроксибутирата в човешкото тяло и генен вариант, наречен GCKR, който се среща при около 50% от хората и изглежда влияе върху риска от много заболявания и нездравословни характеристики, като например чернодробна стеатоза и повишени нива на кръвните липиди, наречени триглицериди. Сега изследователите показаха, че GCKR мутацията в чернодробните клетки на мишки е свързана с висока концентрация на алфа-хидроксибутират, свързвайки го с редукционния стрес.
И нещо много важно – изследването установи, че третирането на този вид стрес с LbNOX понижава нивата на триглицеридите, които повишават риска от сърдечно-съдови болести, и подобрява обменните фактори, включително и инсулиновата резистентност.
Д-р Мота смята, че алфа-хидроксибутиратът може да бъде използван като биомаркер за откриване на редукционен стрес и че един ден LbNOX ще може да бъде прилаган за лечение на болести, свързани с нарушения в метаболизма.
Превод от английски
Лора ПАНОВА
