Дослідники DZD виявили ще одну генетичну причину неалкогольної жирової хвороби печінки

Оцінено Емілі Хендерсон, доктор біологічних наук, 19 травня 2020 р

дослідники

У Німеччині близько 18 мільйонів людей страждають від неалкогольної жирової хвороби печінки. Причини виникнення цього захворювання різноманітні і включають екологічні та генетичні фактори. Зараз дослідники DZD виявили нові гени, які відіграють певну роль у розвитку жирової печінки. У людини та мишей гени IRGM, Ifgga2 та Ifgga4 відповідають за вироблення регуляторних білків, пов'язаних з імунітетом сімейства GTPase, які нейтралізують накопичення жиру в печінці. Однак генетичні зміни призводять до утворення меншої кількості цих білків. Тепер результати опубліковані в Journal of Hepatology.

Виявлено нові гени

За допомогою молекулярних маркерів та статистичних методів - кількісного аналізу локусу ознак (QTL) - у штамів мишей можна ідентифікувати гени, що викликають складні захворювання людини. Наприклад, дослідницька група виявила область на хромосомі миші 18, яка була пов'язана зі зміненою кількістю жиру в печінці. Якщо експресуються гени Ifgga2 та Ifgga4, утворюються білки сімейства GTPases, пов'язані з імунітетом - у мишей білки IFGGA2 та IFGGA4, а у людини білок IRGM. Ці білки збільшують певну форму розщеплення жиру і тим самим заважають розвитку жирової печінки.

Причиною зниження експресії у мишей з жировою печінкою є незначні генетичні зміни. "Через втрату однієї основи в послідовності генів, що збільшує експресію певного гена, два споріднені білки IFGGA2 та IFGGA4 майже не виробляються в клітинах печінки жирних печінково-чутливих мишей", - сказала професор Аннет. Шюрманн, завідувач відділу експериментальної діабетології в Німецькому інституті харчування людини Потсдам-Рехбрюке (DIfE) та речник Німецького центру досліджень діабету (DZD). У пацієнтів з НАЖХП також спостерігається значно менша кількість відповідного білка (IRGM). В результаті вміст жиру в печінці може зрости в три-чотири рази.

Білки збільшують питомий розпад жиру в печінці (ліпофагія)

Функціональні дослідження показали, що надмірне продукування імунних ГТФаз у клітинах печінки або в печінці мишей значно знижує вміст їх жиру. "Причиною цього є індукція певної форми аутофагії, специфічної для розщеплення жиру, і тому вона називається ліпофагією", - пояснив д-р Венке Йонас, який був керівником дослідження разом з професором Шюрманном. Автофагія - це тип клітинного процесу елімінації та переробки, за допомогою якого власні компоненти клітини розщеплюються. Дослідники відзначають, що після всмоктування жирних кислот у клітини печінки GTPases, пов'язані з імунітетом, мігрують до крапель ліпідів. Там вони зв’язуються з ферментом, який бере участь у розщепленні жиру (тригліцерид-ліпаза адипоцитів, ATGL), і забезпечують зв’язок центрального білка аутофагії (LC3B) з крапелькою жиру. Завдяки аутофагії крапель ліпідів зменшується кількість жиру і таким чином запобігається розвиток жирової печінки.

Дослідники також змогли показати, що пов'язані з імунітетом ГТФази впливають на кількість жиру в печінці в наступних двох дослідженнях: Якщо вони пригнічують синтез білка, миші зберігають більше жиру в клітинах печінки. Якщо, з іншого боку, виробництво білка в клітинах печінки зростало, клітини зберігали значно менше жиру.

Наша робота виявила інші важливі гени, які спричиняють жирову хворобу печінки. Результати дослідження також поглиблюють наше розуміння клітинних процесів, які необхідно стимулювати для протидії розвитку жирової печінки. Наша наступна мета - з’ясувати, які заходи, такі як дієта чи певні ліки, можуть збільшити кількість пов’язаних з імунітетом ГТФаз для зменшення накопичення жиру в печінці. "

Професор Аннет Шюрман, завідувач кафедри експериментальної діабетології Німецького інституту харчування людини Потсдам-Ребрюке

Deutsches Zentrum fuer Diabetesforschung DZD