Tulburare în ficat Societatea Max Planck
În ficatul gras, distribuția și activitatea proteinelor se modifică
Un aport caloric permanent crescut duce la depozitarea picăturilor de grăsime în ficat. Acest așa-numit ficat gras poate provoca leziuni de durată organului. Cercetătorii de la Institutul Max Planck pentru Biochimie din Martinsried de lângă München au examinat acum efectele bolii asupra proteinelor hepatice. Au arătat că localizarea și activitatea numeroaselor proteine din celulă se schimbă în ficatul gras. Studiul arată efectul depozitării grăsimilor asupra proceselor biologice celulare fundamentale din ficat.
Depozitarea grăsimilor în celulele hepatice modifică distribuția a nenumărate proteine.
Dieta bogată în calorii și bogată în grăsimi în multe regiuni ale lumii, inclusiv în Europa și America de Nord, poate duce la o mare varietate de probleme de sănătate. Sistemul cardiovascular este puternic împovărat de excesul de greutate care rezultă adesea, dar ficatul poate fi afectat și de această dietă. Se estimează că aproximativ 30% din populație are ceea ce este cunoscut sub numele de ficat gras. Aceasta se referă la o depozitare inițial reversibilă a picăturilor de grăsime în celulele hepatice. Pe termen lung, depozitarea grăsimilor poate duce la inflamații și leziuni ireversibile ale ficatului.
Cercetătorii conduși de Matthias Mann, director la Institutul de Biochimie Max Planck, au examinat acum mai detaliat efectele picăturilor de grăsime asupra biologiei celulelor hepatice. Studiul a fost realizat în colaborare cu grupul lui Ralf Jungmann la Institutul Max Planck din Martinsried și cu oamenii de știință de la Centrul Helmholtz din München și de la Universitatea din Harvard, SUA.
Tulburare în distribuția proteinelor
Ficatul este unul dintre cele mai versatile organe umane. Pe lângă detoxifierea sângelui, acesta joacă un rol central în metabolismul zaharurilor, proteinelor și grăsimilor. Componentele alimentare pot fi stocate temporar în celulele hepatice. Celulele hepatice, ca majoritatea celorlalte celule ale ființelor vii foarte dezvoltate, au organite diferite. Acestea sunt zone delimitate funcțional și structural în interiorul celulelor. Cercetătorii folosesc metode moderne de spectrometrie de masă pentru a determina totalitatea proteinelor, proteomului și organitelor celulare. Spectrometria de masă este un tip de echilibru molecular utilizat pentru identificarea proteinelor.
Cercetătorii au analizat compoziția proteică a organelor din probe de ficat de la șoareci care au fost hrăniți cu o dietă normală, cu calorii ridicate. Ca și la om, aportul crescut de calorii la șoareci duce la țesutul hepatic gras. „Cu 20 la sută din proteine, am reușit să arătăm că ficatul gras le-a cauzat apariția în alte organite decât în organele sănătoase. Picăturile de grăsime din celule leagă sute de proteine diferite de suprafața lor. Acest lucru le elimină din alte procese și organite ”, explică Natalie Krahmer, postdoc la Institutul Max Planck pentru Biochimie și primul autor al studiului. Ea adaugă: „Tulburarea rezultată arată că nu este important doar dacă și în ce cantitate proteinele apar în celule, ci și unde.” Cercetătorii au găsit și proteine pe picăturile de grăsime a căror funcție este încă complet necunoscută.
Începutul unui cerc vicios
Proteinele aparatului Golgi au fost deosebit de afectate de schimbările de locație. Aparatul Golgi este o organetă celulară care este responsabilă pentru formarea veziculelor de transport în celulă. „Am putut observa un cerc vicios: numărul mare de picături de grăsime schimbă structura aparatului Golgi și reduce activitatea din celulele hepatice. Deoarece aparatul Golgi este necesar pentru excreția grăsimii din celulă, care contracarează degenerarea grasă a celulelor, procesul decurge cu atât mai repede. Prin urmare, restaurarea structurii Golgi ar putea fi un obiectiv terapeutic pentru a încetini ficatul gras ”, spune Krahmer.
În plus, cercetătorii au folosit metoda EasyPhos dezvoltată la Institutul Max Planck pentru a investiga apariția întrerupătoarelor de proteine moleculare, așa-numitele fosforilări. Activitatea proteinelor poate fi modificată prin fosforilare. Multe dintre proteinele a căror localizare a fost modificată în ficatul gras au avut, de asemenea, modificări în fosforilare. „Cu toate acestea, nu putem concluziona din rezultate dacă acesta este rezultatul sau cauza schimbării localizării”, explică Krahmer.
Directorul Max Planck, Matthias Mann, rezumă rezultatele actuale ale cercetării: „În prezent - în afară de modificările dietetice - nu există opțiuni de terapie pentru ficatul gras. Efectele biologice ale celulei nu erau încă în mare parte înțelese. Sperăm că rezultatele noastre vor ajuta la identificarea obiectivelor terapeutice cu care se poate opri progresia bolii ficatului gras. ”Ar exista suficiente puncte de contact pentru cercetări suplimentare cu influența aparatului Golgi, a proteinelor necunoscute din depozitele de grăsime și a fosforilării modificate.