Про вплив жирної печінки на біохімічний рівень інтерністів у мережі
В результаті висококалорійної та жирної дієти крапельки жиру зберігаються в печінці. Вони також змінюють активність численних білків у клітині, повідомляють дослідники Макса Планка.
Постійно збільшене споживання калорій призводить до накопичення крапель жиру в печінці. Ця так звана жирова печінка може завдати тривалого ураження органу. Зараз дослідники з Інституту біохімії імені Макса Планка (MPIB) у Мартінсріді поблизу Мюнхена вивчили вплив захворювання на білки печінки. Вони продемонстрували, що в жировій печінці змінюються локалізація та активність численних білків у клітині. Дослідження (див Developmental Cell, опублікована в мережі 22 жовтня 2018 року) показує вплив накопичення жиру на основні біологічні процеси клітини в печінці.
Дієта з високим вмістом калорій та жирів у багатьох регіонах світу, включаючи Європу та Північну Америку, може призвести до різноманітних проблем зі здоров’ям. Серцево-судинна система сильно піддається напрузі, що часто виникає надмірна вага, але печінка також може бути пошкоджена в результаті цієї дієти. За підрахунками, близько 30 відсотків населення має так звану жирову печінку. Це стосується спочатку оборотного накопичення крапель жиру в клітинах печінки. У довгостроковій перспективі накопичення жиру може призвести до запалення та незворотного пошкодження печінки. Вплив крапель жиру на біологію клітин печінки зараз більш детально досліджено дослідниками відділу «Протеоміка та передача сигналів», який очолює Маттіас Манн у MPIB в Мартінсріді. Дослідження було проведено у співпраці з групою Ральфа Юнгмана в MPIB та з науковцями Центру Гельмгольца в Мюнхені та Гарвардського університету, США.
Печінка - один з найбільш універсальних органів людини. Окрім детоксикації крові, він відіграє центральну роль у метаболізмі цукрів, білків та жирів. Компоненти їжі можуть тимчасово зберігатися в клітинах печінки. Клітини печінки, як і більшість інших клітин високорозвинених живих істот, мають різні органели. Це функціонально та структурно обмежені ділянки всередині клітин. Дослідники використовують сучасні методи мас-спектрометрії для визначення цілісності білків, протеома та клітинних органел. Мас-спектрометрія - це тип молекулярної рівноваги, що використовується для ідентифікації білків.
Дослідники дослідили білковий склад органел із зразків печінки мишей, яких годували нормальними та висококалорійними дієтами. Як і у людей, збільшення споживання калорій у мишей призводить до жирової тканини печінки. «За допомогою 20 відсотків білків ми змогли показати, що жирова печінка спричинила їх виникнення в інших органелах, ніж у здорових органах. Крапельки жиру в клітинах пов'язують сотні різних білків зі своєю поверхнею. Це віддаляє їх від інших процесів та органел ”, - пояснює Наталі Крамер, докторант MPIB та перша автор дослідження. Вона додає: "Виниклий розлад показує, що важливо не тільки, чи і в якій кількості білки містяться в клітинах, але і де". Дослідники також виявили білки в жирових крапельках, функція яких досі повністю невідома.
Білки апарату Гольджі особливо сильно постраждали від зміни розташування. Апарат Гольджі - це органела клітини, яка відповідає за утворення транспортних пухирців у клітині. «Ми змогли спостерігати порочне коло: велика кількість крапель жиру змінила структуру апарату Гольджі та зменшила активність у клітинах печінки. Оскільки апарат Гольджі необхідний для виведення жиру з клітини, який протидіє жировому переродженню клітин, процес протікає все швидше. Тому відновлення структури Гольджі може стати терапевтичною метою уповільнення жирової печінки », - говорить Крамер.
Крім того, дослідники досліджували виникнення молекулярних білкових перемикачів, так званих фосфорилювання, використовуючи метод, розроблений на MPIB EasyPhos. Фосфорилювання може змінити активність білків. Багато білків, локалізація яких була змінена в жировій печінці, також мали зміни у фосфорилюванні. "Однак ми не можемо зробити висновок з результатів, чи є це наслідком або причиною зміни локалізації", - пояснює Крамер.
Директор MPIB Маттіас Манн підсумовує поточні результати досліджень: «На даний момент, окрім змін дієти, немає варіантів терапії жирової печінки. Біологічні ефекти клітин все ще були в основному незрозумілі. Сподіваємось, наші результати допоможуть визначити терапевтичні цілі, з якими можна зупинити прогресування жирової хвороби печінки ». Є достатньо точок контакту для подальших досліджень впливу апарату Гольджі, невідомих білків у жирових відкладеннях та зміненого фосфорилювання. [CW]
Джерело: Інститут біохімії Макса Планка