Os estudos extensivos do lipidomics revelam assinaturas da saúde e da doença metabólicas

Os cientistas de EPFL e a universidade de Wisconsin-Madison realizaram um dos estudos os mais extensivos do lipidomics até agora, conectando quase 150 espécies diferentes do lipido a seus reguladores genéticos respectivos, revelando assinaturas da saúde e da doença metabólicas. Publicado em dois papéis em sistemas da pilha, o estudo é um marco para a ciência metabólica da saúde.

A biologia é envolvida nos lipidos: as gorduras, petróleos, e mesmo as ceras envolvem pilhas e seus organelles, negociam o fluxo de redes de informação biológicas vastas, protegem tecidos frágeis, e armazenam a energia essencial através dos organismos múltiplos.

Mas apesar de sua importância, os lipidos estiveram tradicional entre as biomoléculas as mais duras a estudar devido à diversidade de suas estruturas moleculars, que não são determinadas pelos blocos de apartamentos bem definidos e pelas regras simples que governam o ADN, o RNA, e as proteínas. E esta diversidade significa que, ao contrário da construção e de analisar bases de dados do genoma e do transcriptome, os lipidos exigem procedimentos analíticos mais personalizados.

Devido a isto, é muito difícil estudar a função fisiológico de uma grande maioria da espécie do lipido ou a maneira que são regulados tão precisamente nas pilhas. Mas quando as tecnologias do lipidomics forem progredir, traduzir seus resultados em aplicações médicas e as introduzir em laboratórios clínicos é ainda um desafio considerável.

Este é o desafio que a equipe de Johan Auwerx em EPFL, em colaboração com o grupo de Dave Pagliarini na universidade de Wisconsin-Madison tomou sobre medindo quase 150 espécies do lipido no sangue e no fígado de ratos. Igualmente seguiram este acima identificando os reguladores genéticos de cada espécie do lipido assim como de suas funções fisiológicos.

Os pesquisadores usaram aproximações da genética dos sistemas para combinar os dados do lipidomics com outros conjunto de dados do “omics” (phenomics, proteomics, transcriptomics) desta população dos ratos (BXD assim chamado). A aproximação identificou o plasma e a espécie do lipido do sangue das classes diferentes do lipido como assinaturas de estados metabólicos saudáveis ou insalubres.

Por exemplo, os cientistas demonstraram sete espécies do triglyceride do plasma como assinaturas do fígado saudável ou gordo e da infecção hepática gorda não alcoólica (NAFLD). Sua observação foi validada em um modelo dietético e terapêutico independente de NAFLD nos ratos e no plasma dos pacientes com NAFLD.

“Este encontrar abastece o optimismo que a espécie do lipido poderia servir como as assinaturas ou os biomarkers que substituirão as biópsias invasoras do tecido usadas actualmente para diagnosticar doenças tais como NAFLD - simplesmente medindo a espécie específica do lipido no sangue,” diz Johan Auwerx.

Em um papel do companheiro publicou ao mesmo tempo, os autores identificam como assinaturas do fígado saudável ou gordo um subconjunto dos lipidos do cardiolipin, que são os phospholipids essenciais na membrana interna das mitocôndria.

Em ambos os papéis, os pesquisadores localizam diversos lugar genéticos que podem regular a produção de espécie do lipido. Comparando os dados genéticos da população do rato de BXD aos dados dos estudos genoma-largos assim chamados da associação de desordens lipido-relacionadas nos seres humanos, podiam identificar genes comuns entre os ratos e os seres humanos que regulam lipidos.

“Analisar lipidos e encontrar seu papel fisiológico podem nunca ser tão directas quanto estudando ácidos nucleicos ou proteínas,” diz Auwerx. “Mas estes estudos do companheiro fornecem uma fundação compreendendo o regulamento genético e o significado fisiológico da espécie do lipido, ao contudo outra vez demonstrar o potencial da mineração de dados grande endereçar perguntas biológicas e clínicas.”