Ερευνητές στο Harvard Medical School και το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης έχουν προσδιορίσει πώς ένα μοριακό διακόπτη ρυθμίζει το λίπος και τη χοληστερόλη παραγωγή, ένα βήμα που μπορεί να βοηθήσει θεραπείες εκ των προτέρων για το μεταβολικό σύνδρομο, τον αστερισμό των ασθενειών που περιλαμβάνει η υψηλή χοληστερόλη, η παχυσαρκία, διαβήτη τύπου ΙΙ, και η υψηλή αρτηριακή πίεση.
Η μελέτη δημοσιεύεται σήμερα στην ηλεκτρονική έκδοση του επιστημονικού περιοδικού Nature και θα εμφανιστεί στην 10ης Αυγούστου έντυπη έκδοση.
«Έχουμε εντοπίσει μια βασική πρωτεΐνη που δρα μαζί με μια οικογένεια μοριακούς διακόπτες για να ενεργοποιήσετε χοληστερόλης και λίπους (ή λιπίδια) παραγωγή», λέει ο κύριος ερευνητής Anders Nddr, PhD, επίκουρος καθηγητής της κυτταρικής βιολογίας στο Harvard Medical School και το Massachusetts General Hospital Cancer Center. "Η αναγνώριση αυτής της αλληλεπίδρασης των πρωτεϊνών και τη φύση της μοριακής διασύνδεσης μπορεί μια μέρα να μας επιτρέψει να ακολουθήσει μια πιο ολοκληρωμένη προσέγγιση για τη θεραπεία του μεταβολικού συνδρόμου».
Τα υψηλά επίπεδα της χοληστερόλης και των λιπιδίων που συνδέεται με μια σειρά αλληλένδετων ιατρικές παθήσεις και ασθένειες, όπως η παχυσαρκία, διαβήτη τύπου ΙΙ, λιπώδες ήπαρ, και η υψηλή αρτηριακή πίεση. Αυτό το σύνολο των όρων και των ασθενειών, που είναι γνωστή ως μεταβολικό σύνδρομο, που πλήττει μια ταχύτατα αυξανόμενη μερίδα της κοινωνίας και να χρησιμεύσει ως σημαντικό παράγοντα κινδύνου για καρδιακή νόσο, η κύρια αιτία θανάτου στον ανεπτυγμένο κόσμο.
Οι θεραπείες για ασθένειες που σχετίζονται με το μεταβολικό σύνδρομο έχουν επικεντρωθεί κυρίως σε επιμέρους στοιχεία, όπως η υψηλή LDL-χοληστερόλη (ως στόχο της η μείωση της χοληστερόλης με στατίνες φάρμακα). Ωστόσο, απαιτούνται πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την αντιμετώπιση όλων των συνιστωσών του μεταβολικού συνδρόμου. Μια ελκυστική προσέγγιση θα μπορούσε να είναι ο στόχος της γενετικής διακόπτες που προωθούν τη χοληστερόλη και τα λιπίδια σύνθεση, αλλά αυτό θα απαιτούσε μια λεπτομερή κατανόηση των ρυθμιστικών μηχανισμών πριν φαρμακευτικών στόχων μπορεί να προσδιοριστεί.
Μετά από ένα γεύμα, μια οικογένεια πρωτεϊνών που ενεργούν ως διακόπτες για να ενεργοποιήσετε χοληστερόλης και λίπους (ή λιπίδια) παραγωγής. Αυτή η οικογένεια των πρωτεϊνών που είναι γνωστό ως SREBPs, ή στερολών ρυθμιστικό στοιχείο δεσμευτικές πρωτεΐνες. Μεταξύ των γευμάτων, η παραγωγή της χοληστερόλης και των λιπιδίων θα πρέπει να είναι απενεργοποιημένο, όμως η υπερβολική λήψη τροφών, σε συνδυασμό με την έλλειψη άσκησης, φαίνεται να διαταράσσουν την κανονική τους ελέγχους και τις ισορροπίες που SREBPs έλεγχο, με αποτέλεσμα την υπερπαραγωγή της χοληστερόλης και των λιπιδίων.
Στο έγγραφο της Φύσης, το HMS και MGH Cancer Center ομάδα έχει δείξει ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ARC105, η οποία συνδέεται με SREBPs, είναι απαραίτητη για τον έλεγχο της δραστηριότητας της οικογένειας SREBP των πρωτεϊνών. "ARC105 αντιπροσωπεύει ένα κεντρικό άξονα για τον έλεγχο SREBPs της χοληστερόλης και των λιπιδίων γονίδια βιοσύνθεση, η οποία μπορεί να παρέχει μια πιθανή μοριακή αχίλλειο πτέρνα που θα μπορούσε να στοχεύσει η φαρμακευτική αγωγή", λέει ο Δρ Nddr.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν αρχικά ότι η μετά την αφαίρεση ARC105 από ανθρώπινα κύτταρα από μια διαδικασία που ονομάζεται RNAi, SREBPs δεν ήταν πλέον σε θέση να ενεργοποιήσει τη χοληστερόλη και τα λιπίδια γονίδια βιοσύνθεσης. Για να επικυρώσετε τα ευρήματα αυτά σε ένα φυσιολογικό περιβάλλον, οι ερευνητές στράφηκαν προς το μικροσκοπικό σκουλήκι C. elegans, ένα από τα αγαπημένα οργανισμό μοντέλο μεταξύ εκείνων που μελετούν διατηρημένες στην εξέλιξη των βιολογικών διεργασιών, λόγω της ταχείας χρόνος γενεάς του και της σχετικής απλότητας της γενετικής, και οι οποίες στο παρελθόν είχαν χρησιμοποιηθεί για να μηχανισμούς μελέτη του λίπους κανονισμού.
Μέσα από μια συλλογική προσπάθεια με το σκουλήκι γενετική ομάδα της Anne Hart, PhD, HMS αναπληρωτής καθηγητής παθολογίας στο MGH Cancer Center, η ομάδα έδειξε ότι η C. elegans ομολόγων του SREBP και ARC105, γνωστή ως SBP-1 και MDT-15, αντίστοιχα, είναι απαραίτητα για την παραγωγή και την αποθήκευση του λίπους. Τα σκουλήκια είχαν τακτική παραγωγή λίπους όταν SBP-1 και MDT-15 λειτουργούσε κανονικά, αλλά όταν οι ερευνητές χρησιμοποίησαν RNAi για την νοκ-άουτ τη λειτουργία της είτε SBP-1 ή MDT-15, τα σκουλήκια χάσει την ικανότητά τους για την ορθή αποθήκευση λίπους, τα αυγά, και κινούνται κανονικά.