Gli estesi studi di lipidomics rivelano le impronte di salubrità e della malattia metaboliche

Gli scienziati da EPFL e l'università di Wisconsin-Madison hanno effettuato uno di studi di lipidomics più estesi fin qui, connettendo quasi 150 specie differenti del lipido ai loro rispettivi regolatori genetici, rivelando le impronte di salubrità e della malattia metaboliche. Pubblicato in due documenti nei sistemi delle cellule, lo studio è un punto di riferimento per scienza metabolica di salubrità.

La biologia è fasciata in lipidi: i grassi, petroli e perfino le cere avvolgono le celle ed i loro organelli, mediano il flusso di vaste reti di informazione biologiche, proteggono tessuti fragili e memorizzano l'energia essenziale attraverso gli organismi multipli.

Ma malgrado la loro importanza, i lipidi sono stati tradizionalmente fra le biomolecole più dure da studiare a causa della diversità delle loro strutture molecolari, che non sono determinate secondo le particelle elementari ben definite e le norme semplici che governano il DNA, il RNA e le proteine. E questa diversità significa che, a differenza di edilizia e dell'analizzare i database del transcriptome e del genoma, i lipidi richiedono le procedure analitiche più su misura.

A causa di questo, è molto difficile da studiare la funzione fisiologica di una vasta maggioranza delle specie del lipido o il modo che sono regolamentati così precisamente in celle. Ma mentre le tecnologie di lipidomics sono progredire, tradurre i loro risultati in applicazioni mediche ed introdurrle nei laboratori clinici è ancora una considerevole sfida.

Ciò è la sfida che il gruppo di Johan Auwerx a EPFL, in collaborazione con il gruppo di Dave Pagliarini all'università di Wisconsin-Madison ha catturato sopra misurando quasi 150 specie del lipido nel sangue e nel fegato di mouse. Egualmente hanno seguito questo su dall'identificazione dei regolatori genetici delle specie di ogni lipido come pure delle loro funzioni fisiologiche.

I ricercatori hanno usato gli approcci della genetica dei sistemi per combinare i dati di lipidomics con altri gruppi di dati “di omics„ (phenomics, proteomics, transcriptomics) da questa popolazione dei mouse (cosiddetto BXD). L'approccio ha identificato le specie del lipido di sangue e del plasma dalle classi differenti del lipido come impronte degli stati metabolici sani o non sani.

Per esempio, gli scienziati hanno dimostrato sette specie del trigliceride del plasma come impronte di fegato sano o grasso e dell'affezione epatica grassa analcolica (NAFLD). La loro osservazione è stata convalidata in un modello dietetico e terapeutico indipendente di NAFLD in mouse ed in plasma dai pazienti con NAFLD.

“Questa individuazione rifornisce l'ottimismo di combustibile che le specie del lipido potrebbero servire da impronte o biomarcatori che sostituiranno le biopsie dilaganti del tessuto corrente usate per diagnosticare le malattie quale NAFLD - semplicemente misurando le specie specifiche del lipido nel sangue,„ dice Johan Auwerx.

In un documento di annesso ha pubblicato allo stesso tempo, gli autori identificano come impronte di fegato sano o grasso un sottoinsieme dei lipidi del cardiolipin, che sono i fosfolipidi essenziali nella membrana interna dei mitocondri.

In entrambi i documenti, i ricercatori segnano parecchie posizioni con esattezza genetiche che possono regolamentare la produzione delle specie del lipido. Confrontando i dati genetici dalla popolazione del mouse di BXD ai dati dai cosiddetti studi genoma di ampiezza di associazione sui disordini in relazione con il lipido in esseri umani, potevano identificare i geni comuni fra i mouse e gli esseri umani che regolamentano i lipidi.

“Analizzare i lipidi e trovare il loro ruolo fisiologico possono mai non essere diretti quanto studiando gli acidi nucleici o le proteine,„ dice Auwerx. “Ma questi studi del tambuccio forniscono le fondamenta per la comprensione il regolamento genetico e del significato fisiologico delle specie del lipido, mentre ancora una volta dimostrando il potenziale di grande data mining di rivolgere le domande biologiche e cliniche.„

Sorgente: https://actu.epfl.ch/news/big-data-identifies-lipids-as-signatures-of-health/