Кетогенез защищает митохондрии

Кетоновые тела обычно служат альтернативным источником энергии при голодании, но у новорождённых кетогенез активен независимо от пищевого статуса. В недавнем исследовании Университета Кумамото (Япония) учёные проанализировали эффекты кетогенеза у мышей и обнаружили, что он защищает клетки, поддерживая функцию митохондрий. Исследователи ожидают, что этот эффект можно будет использовать в будущих терапиях для защиты митохондрий и органов.

Кетоны, наряду с глюкозой и жирными кислотами, являются метаболитами, используемыми в качестве источников энергии. В частности, кетоны известны как альтернативный источник энергии в периоды голода. Однако известно, что кетогенез активен в неонатальный период независимо от количества потребляемых калорий при вскармливании, а его роль у новорождённых плохо изучена.

Для поиска ответов исследователи создали мышей с дефицитом кетогенеза, у которых отсутствовал ген HMG-CoA Synthase 2 (HMGCS2) — важного фермента кетогенеза. Их анализ показал, что в отсутствие кетоновых тел у мышей развивалась тяжёлая жировая болезнь печени в неонатальный период.

Сосредоточившись на митохондриях, они показали, что ферментативные реакции в митохондриях, в основном цикл Кребса, были нарушены. В цикле Кребса питательные вещества превращаются в ацетил-CoA, который затем преобразуется в лимонную кислоту и семь других кислот для производства энергии. В поиске причины дисфункции исследователи подтвердили, что накопление субстрата ацетил-CoA (из-за недостаточного кетогенеза) нарушает функции белков в митохондриях, добавляя чрезмерную ацетиляцию.

«Во время быстрого увеличения потребления жирных кислот с послеродовым вскармливанием активный кетогенез в нормальных условиях оказывает защитный эффект, предотвращая чрезмерную ацетиляцию митохондриальных белков и поддерживая функцию митохондрий», — заявил руководитель исследования доктор Юитиро Арима. — «Мы считаем, что этот результат будет использован в терапевтических приложениях для защиты митохондрий и органов в будущем».