Les études considérables de lipidomics indiquent des signatures de la santé et de la maladie métaboliques

Les scientifiques d'EPFL et l'université de Wisconsin-Madison ont effectué jusqu'à présent une des études de lipidomics les plus considérables, branchant presque 150 espèces différentes de lipide à leurs régulateurs génétiques respectifs, indiquant des signatures de la santé et de la maladie métaboliques. Publié en deux journaux dans des systèmes de cellules, l'étude est un point de repère pour la science métabolique de santé.

La biologie est enveloppée en lipides : les graisses, pétroles, et même les cires enveloppent des cellules et leurs organelles, négocient le flux de vastes réseaux d'information biologiques, se protègent les tissus fragiles, et enregistrent l'énergie essentielle en travers des organismes multiples.

Mais en dépit de leur importance, les lipides ont traditionnellement été parmi les biomolécules les plus durs à étudier à cause de la diversité de leurs structures moléculaires, qui ne sont pas déterminées par les synthons bien définis et les règles simples qui régissent l'ADN, l'ARN, et les protéines. Et cette diversité signifie que, à la différence de la construction et d'analyser des bases de données de génome et de transcriptome, les lipides exigent des procédures analytiques plus personnalisées.

Pour cette raison, il est très difficile d'étudier le fonctionnement physiologique d'une immense majorité de substance de lipide ou la voie qu'ils sont tellement avec précision réglés en cellules. Mais tandis que les technologies de lipidomics progressent, traduisent leurs découvertes en applications médicales et les introduisent dans des laboratoires cliniques est toujours un défi considérable.

C'est le défi que l'équipe de Johan Auwerx à EPFL, en collaboration avec le groupe de Dave Pagliarini à l'université de Wisconsin-Madison a pris en mesurant presque 150 substances de lipide dans le sang et le foie des souris. Elles ont également rappelé ceci de recenser les régulateurs génétiques de chaque substance de lipide ainsi que de leurs fonctionnements physiologiques.

Les chercheurs avaient l'habitude des approches de génétique de systèmes pour combiner les caractéristiques de lipidomics avec d'autres ensembles de données de « omics » (phenomics, protéomique, transcriptomics) de cette population des souris (soi-disant BXD). L'approche a recensé le plasma et la substance de lipide de sang de différentes classes de lipide comme signatures des conditions métaboliques saines ou malsaines.

Par exemple, les scientifiques ont expliqué sept substances de triglycéride de plasma comme signatures de sain ou stéatose hépatique et affection hépatique de stéatose hépatique sans alcool (NAFLD). Leur observation a été validée dans un modèle diététique et thérapeutique indépendant de NAFLD chez les souris et dans le plasma des patients avec NAFLD.

« Cette conclusion alimente l'optimisme que la substance de lipide pourrait servir de signatures ou de biomarqueurs qui remonteront les biopsies invasives de tissu actuel employées pour diagnostiquer les maladies telles que NAFLD - simplement en mesurant la substance spécifique de lipide dans le sang, » dit Johan Auwerx.

Dans un papier d'accouplement publié en même temps, les auteurs recensent comme signatures de sain ou de stéatose hépatique un sous-ensemble des lipides de cardiolipin, qui sont les phospholipides essentiels dans la membrane intérieure des mitochondries.

En les deux journal, les chercheurs indiquent exactement plusieurs emplacement génétique qui peut régler la production de la substance de lipide. En comparant les caractéristiques génétiques de la population de souris de BXD aux caractéristiques de soi-disant études de la taille du génome d'association des troubles liés au lipide chez l'homme, elles pouvaient recenser les gènes courants entre les souris et les êtres humains qui règlent des lipides.

« Analyser des lipides et la conclusion de leur rôle physiologique peuvent ne jamais être aussi droits qu'étudiant les acides nucléiques ou les protéines, » dit Auwerx. « Mais ces études d'accouplement fournissent une fondation pour comprendre le règlement génétique et la signification physiologique de la substance de lipide, tout en encore une fois expliquant le potentiel de la grande exploitation de données d'aborder biologique et des questions médicales. »