Учёные выяснили что липиды позволяют раскрыть новые показатели здоровья и старения

Учёные выяснили, что липиды позволяют раскрыть новые показатели здоровья и старения


"Питерские заметки", 12.09.2023:

Изучение генома человека обещало революцию в медицине, но ученые скоро поняли, что генетическое строение лишь одного объекта не показывает его функционирование. Для этого требовалось понимание протеома - всех белков, экспрессированных нашими генами, образующих клеточный механизм, выполняющий большую часть функций организма. Теперь другой набор молекул, известных как липидома - все липиды в наших органах - раскрывает более подробные сведения о физиологии человека.

Липиды представляют собой широкий класс маленьких жирных или маслянистых молекул, включая триглицериды, холестерин, гормоны и некоторые витамины. В наших организмах они составляют клеточные мембраны, действуют как клеточные посредники и служат источником энергии; они играют ключевую роль в ответе на инфекции и регулировании метаболизма.

Наш геном в основном стабилен. Наш протеом, хотя и зависит от нашего здоровья и окружающей среды, в значительной степени зависит от того, как он закодирован нашими генами. В отличие от этого, липидома может быть непосредственно изменена, частично, в зависимости от того, что мы едим, и какие микробы обитают в нашем кишечнике, что делает её более податливой и, возможно, более реагирующей на меры воздействия. Но количество и разнообразие липидных молекул - их как минимум тысячи - затрудняют их изучение.

"Липиды очень мало изучены", - сказал Майкл Снайдер, доктор философии, профессор генетики в Университете Стэнфорда. "Они участвуют в практически всем, но из-за их гетерогенности и их многообразия мы, возможно, даже не знаем, что на самом деле делают большинство липидов".

Новое исследование из лаборатории Снайдера, опубликованное 11 сентября в Nature Metabolism, одно из первых, глубоко вдавшихся в липидому человека и отслеживающее, как она меняется при здоровье и болезни, особенно при развитии сахарного диабета 2 типа.

Более 100 участников, включая многих с риском развития диабета, находились под наблюдением в течение до 9 лет, предоставляя кровь каждые три месяца при хорошем самочувствии и каждые несколько дней во время болезни. Используя техники, которые разделяют соединения по их молекулярной массе и электрическому заряду, исследователи составили каталог около 800 липидов и их связи с инсулиновой резистентностью, вирусной инфекцией, старением и другими факторами.

Исследователи выяснили, что хотя у каждого есть своя характерная подпись липидомы, которая остается стабильной с течением времени, некоторые виды липидов предсказуемо меняются в зависимости от здоровья человека.

Например, более половины липидов в каталоге были связаны с инсулиновой резистентностью, когда клетки организма не могут использовать инсулин для захвата глюкозы из крови, что может привести к сахарному диабету 2 типа. Несмотря на то что инсулиновую резистентность можно диагностировать путем измерения уровня глюкозы в крови, понимание изменений в липидоме помогает раскрывать биологические процессы, действующие в организме.

"Каждая молекула, связанная с болезнью, имеет шанс рассказать нам больше о механизме и может служить целью для воздействия на ход болезни", - сказал Дэниел Хорнбург, доктор философии, бывший стипендиат в лаборатории Снайдера и автор исследования.

Исследователи также выявили более 200 липидов, которые были нестабильны во время респираторной вирусной инфекции. Поднимающиеся и опускающиеся уровни этих липидов соответствовали более высокому обмену энергией и воспалению в начальной стадии инфекции. Из этого можно сделать вывод, что липиды могут указывать на ход болезни. У лиц с инсулиновой резистентностью были выявлены некоторые аномалии в реакциях на инфекцию, а также более слабая реакция на вакцинацию.

Широкий возрастной диапазон участников - от 20 до 79 лет - и длительность исследования позволили исследователям увидеть, как меняется липидома с возрастом. Они обнаружили, что большинство липидов, таких как холестерин, увеличиваются с возрастом, но некоторые, включая омега-3 жирные кислоты, известные своими полезными свойствами, уменьшаются. Более того, эти признаки старения в липидоме не происходят в одном и том же темпе у всех. Инсулиновая резистентность, например, делает их быстрее. "Это поднимает интересный вопрос о том, могут ли липидные профили предсказывать, стареет ли человек биологически быстрее или медленнее", - сказал Си У, доктор философии, автор исследования и другой бывший стипендиат в лаборатории Снайдера.

Еще одним неожиданным открытием, было то, насколько последовательно определенные группы липидов, такие как эфир-связанные фосфатидилэтаноламины, которые считаются антиоксидантами и участвуют в сигнализации клеток, были ассоциированы с хорошим здоровьем. Они могут быть кандидатами для новых способов мониторинга состояния здоровья или даже приниматься в качестве пищевых добавок.

Лаборатория Снайдера также надеетсяисследовать взаимосвязи между конкретными липидами и изменениями в образе жизни.


Внимание! Информация на сайте представлена исключительно в ознакомительных целях, не является призывом к действию. Перед применением любых рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со специалистом. Могут иметься противопоказания или индивидуальная непереносимость.