Новооткрытый липид предотвращает гибель клеток

Запрограммированная гибель клеток — важный инструмент, который организм использует для поддержания здоровья. Когда клетка функционирует неправильно, активируются различные стрессовые реакции, цель которых — восстановить исходную функцию клетки.

Один из примеров — аутофагия, процесс частичного самопереваривания клетки для получения энергии, которую затем можно использовать для её восстановления. Если эти попытки терпят неудачу, клетка погибает. Это позволяет организму бороться с такими заболеваниями, как диабет, рак, нейродегенерация и инфекции.

Двусторонний эффект

Однако стрессовые реакции — это палка о двух концах, и их необходимо балансировать, чтобы они были полезны организму. Поэтому в клетках также содержатся вещества, которые останавливают стрессовые реакции и подавляют гибель клеток.

Международный консорциум исследовательских групп под руководством Андреаса Кёберле из Института Михаэля Поппа при Университете Инсбрука теперь смог доказать, что мембранный липид PI(18:1/18:1) значительно вовлечён в этот процесс. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает множество интересных медицинских возможностей.

Стресс, вызванный жирными кислотами

В регуляции стрессовых реакций участвуют многие различные ферменты. Один из них — фермент SCD1. Он превращает насыщенные жирные кислоты в ненасыщенные и поэтому особенно эффективен против стресса, вызванного жирами в вредных концентрациях.

В принципе, этот процесс полезен для здоровья организма. Однако он может стать опасным, если происходит чрезмерно. Исследователи давно видят чёткую связь между SCD1 и воспалением, метаболическими заболеваниями и раком. Полный функциональный спектр этого фермента до сих пор неизвестен. Как следствие, методы лечения, специфически ингибирующие SCD1, могут приводить к серьёзным побочным эффектам и не одобрены для терапии.

Исследователям теперь удалось проследить стресс-подавляющий эффект SCD1 до косвенного продукта этого фермента: мембранного липида PI(18:1/18:1), который в значительной степени состоит из жирной кислоты, производимой SCD1.

Расшифрован фундаментальный процесс

В будущем PI(18:1/18:1) можно будет целенаправленно вводить или ингибировать его образование. Это позволит бороться с заболеваниями, не нарушая весь спектр функций фермента SCD1. Однако сначала необходимо тщательно изучить и понять весь диапазон функций PI(18:1/18:1).

«Особенно интересно то, что процессы, связанные со стрессом, такие как старение, устойчивость к химиотерапии или развитие опухолей, влияют на количество PI(18:1/18:1) в поражённых тканях. Существует чёткая связь, которая открывает новые терапевтические подходы», — говорит Андреас Кёберле.

«Мы расшифровали очень фундаментальный процесс в этом исследовании, — добавляет он. — Это важная отправная точка и задаёт новые направления для дальнейших исследований».

Природные продукты как источник идей

В Институте Михаэля Поппа при Университете Инсбрука исследователи изучают молекулярно-фармакологические эффекты природных продуктов растительного происхождения. Опубликованная исследовательская работа была инициирована применением активных растительных веществ.

«Мы хотели найти общий механизм, который происходит в организме, независимо от пути, по которому происходит гибель клеток, — говорит Кёберле. — Для этого мы использовали растительные вещества, оказывающие токсическое действие на клетки, например, миртукоммулон А, получаемый из мирта. Когда это вещество добавляли, мы могли наблюдать явные изменения в составе клеточных липидов, и так у нас появилась идея для этого проекта. Так что, в некотором смысле, природные вещества были отправной точкой для сбора идей и понимания того, что происходит в человеческой клетке».