Нарушување во црниот дроб - Извештај за иновации
Диетата со високи калории и маснотии во многу региони во светот, вклучително и Европа и Северна Америка, може да доведе до различни здравствени проблеми. Кардиоваскуларниот систем е силно под стрес од често резултирачката вишок тежина, но и црниот дроб може да се оштети како резултат на оваа диета. Се проценува дека околу 30 проценти од населението има познато како замастен црн дроб.
Ова се однесува на првично реверзибилно складирање на масни капки во клетките на црниот дроб. На долг рок, складирањето на маснотии може да доведе до воспаление и неповратно оштетување на црниот дроб. Ефектите на масните капки врз биологијата на клетките на црниот дроб сега се подетално испитани од истражувачите во одделот „Протеомика и сигнална трансдукција“ предводен од Матијас Ман во МПИБ во Мартинсрид.
Студијата е спроведена во соработка со групата на Ралф Јунгман во МПИБ и со научници од Центарот Хелмхолц во Минхен и Универзитетот Харвард, САД.
Нарушување во дистрибуцијата на протеини
Црниот дроб е еден од најпознатите разноврсни човечки органи. Покрај детоксикацијата на крвта, таа игра централна улога во метаболизмот на шеќерите, протеините и мастите. Компонентите на храната може привремено да се чуваат во клетките на црниот дроб. Клетките на црниот дроб, како и повеќето други клетки на високо развиени живи суштества, имаат различни органели.
Овие се функционално и структурно разграничени области во рамките на клетките. Истражувачите користат современи методи на масена спектрометрија за да ја утврдат целоста на протеините, протеомот и клеточните органели. Масената спектрометрија е вид на молекуларна рамнотежа што се користи за идентификување на протеините.
Истражувачите го испитале протеинскиот состав на органелите од примероците на црниот дроб од глувци кои биле хранети со нормална и калорична диета. Како и кај луѓето, зголемениот внес на калории кај глувците доведува до масно ткиво на црниот дроб.
„Со 20 проценти од протеините можевме да покажеме дека замастениот црн дроб предизвика нивно појавување во други органели отколку во здрави органи. Масните капки во клетките врзуваат стотици различни протеини на нивната површина. Ова ги отстранува од другите процеси и органели “, објаснува Натали Крахмер, постдокторска колешка во МПИБ и прва авторка на студијата.
Таа додава: „Резултирачкото нарушување покажува дека не е важно само дали и во која количина протеини се појавуваат во клетките, туку и каде“. Истражувачите откриле и протеини на масните капки чија функција е сè уште непозната.
Почеток на еден маѓепсан круг
Протеините на апаратот Голџи беа особено силно погодени од промените во локацијата. Апаратот Голџи е клеточен органел кој е одговорен за формирање на транзитни везикули во клетката. „Можевме да забележиме еден маѓепсан круг: големиот број на масни капки ја сменија структурата на апаратот Голги и ја намалија активноста во клетките на црниот дроб. Бидејќи апаратот Голџи е неопходен за екскреција на маснотии од клетката, што се спротивставува на масната дегенерација на клетките, процесот се одвива сè побрзо. Затоа, обновувањето на структурата на Голги може да биде терапевтска цел да се забави замастениот црн дроб “, вели Крахмер.
Покрај тоа, истражувачите испитале појава на прекинувачи на молекуларни протеини, таканаречени фосфорилации, користејќи го методот EasyPhos развиен на MPIB. Фосфорилацијата може да ја промени активноста на протеините. Многу од протеините чијашто локализација беше променета во замастен црн дроб, исто така, имаа промени во фосфорилацијата. „Сепак, не можеме да заклучиме од резултатите дали тоа е резултат или причина за променетата локализација“, објаснува Крахмер.
Директорот на МПИБ, Матијас Ман, ги сумира тековните резултати од истражувањето: „Во моментот, освен промени во исхраната, нема опции за терапија за замастен црн дроб. Клеточните биолошки ефекти сè уште не беа разбрани. Се надеваме дека нашите резултати ќе помогнат да се идентификуваат терапевтските цели со кои може да се запре прогресијата на масното заболување на црниот дроб. “Постојат доволно точки на контакт за понатамошно истражување со влијанието на апаратот Голги, непознатите протеини во масните наслаги и променетата фосфорилација. [CW]
За Матијас Ман
Матијас Ман студирал физика на универзитетот Георг-Август-Гетинген и докторирал на Универзитетот Јеил, Newу Хејвен, САД. Во неговиот оддел „Протеомика и сигнална трансдукција“ на Институтот за биохемија Макс Планк, протеомот, т.е. Х. севкупноста на сите протеини во организмот, испитана со употреба на масени спектрометриски методи. Покрај тоа, проф. Ман е раководител на одделот за протеомика на Универзитетот во Копенхаген. Доби бројни награди за своето истражување, вклучително и наградата Луис antанет за медицина, наградата Кербер за европска наука и наградата Готфрид Вилхелм Лајбниц. Со над 200.000 цитати, Матијас Ман е најцитираниот научник во Германија.