Молекула, разрушающая нормальный метаболизм, обнаружена
Переедание у мышей активирует молекулу, ранее считавшуюся участвующей только в обнаружении и борьбе с вирусами, которая также разрушает нормальный метаболизм, приводя к инсулинорезистентности и создавая почву для диабета. Новое исследование, проведенное учеными Гарвардской школы общественного здравоохранения (HSPH), напрямую связывает иммунную систему и метаболизм — связь, которую все чаще подозревают при таких заболеваниях, как диабет, болезни сердца, жировая болезнь печени, рак и инсульт. Понимание того, как регулировать эту молекулу с помощью целевых лекарств или нутриентов, может в конечном итоге изменить подход к профилактике и лечению этих болезней у людей. Исследование будет опубликовано 5 февраля 2010 года в журнале Cell.
«Когда мыши едят нормальную диету, эта молекула под названием PKR молчит, — сказал старший автор Гёкхан Хотамислигил, заведующий кафедрой генетики и сложных заболеваний HSPH. — Однако, если клетка, содержащая PKR, подвергается бомбардировке слишком большим количеством питательных веществ, PKR захватывает другие молекулы иммунной системы, реагирующие на эту "пищевую атаку", и организует расстрельный взвод, чтобы "расстрелять" нормальные процессы, что приводит к инсулинорезистентности и метаболической дисфункции».
Результаты убедительно доказывают, что в организме происходит процесс «метавоспаления» — воспаления, вызванного метаболизмом питательных веществ при переработке пищи в энергию. Предыдущие работы Хотамислигила демонстрировали воспаление при метаболических заболеваниях, таких как ожирение, диабет 2 типа и болезни сердца, у мышей и людей.
«Мы знаем, что питательные вещества могут быть вредными в избыточных количествах или когда они оказываются не в том месте и не в то время, — сказал Хотамислигил. — Но мы не до конца понимаем, по каким путям они движутся, чтобы причинить вред и вызвать воспаление. PKR — это механизм, посредством которого питательные вещества — необходимые и полезные в нормальных условиях — наносят ущерб клеткам и органам».
Исследователи использовали две группы мышей: с наличием PKR в организме и без него. Затем ученые перекармливали обе группы высококалорийной пищей с высоким содержанием жиров. Перекормленные мыши с PKR становились ожиревшими и развивали инсулинорезистентность, в то время как перекормленные мыши без PKR набирали значительно меньше веса и не развивали инсулинорезистентность. Это указывает на то, что отсутствие PKR может смягчить вредные метаболические эффекты от переедания у мышей.
Теперь исследователи сосредоточатся на выявлении того, какие именно питательные вещества вызывают неблагоприятные эффекты.
«Одна из трудностей в понимании того, как наша диета интегрируется в риск заболеваний, — это наша неспособность понять, какой конкретный компонент диеты на самом деле регулирует определенные реакции у людей, — сказал Хотамислигил. — Таким образом, открытие этой молекулы дает нам очень конкретный способ определить вредные компоненты диеты».
Результаты этих исследований могут появиться в течение пары лет, после чего потребуются испытания на людях потенциальных лекарств или нутриентов, способных регулировать PKR.