Команда, возглавляемая учеными из Института исследований в области биомедицины и Института биомедицинских исследований IDIBAPS, выявила способность белка CPEB4 предотвращать жировую болезнь печени.
Это состояние обычно приводит к хроническому воспалению (неалкогольному стеатогепатиту), которое может вызвать фиброз, цирроз и, в конечном итоге, рак печени. Это исследование базовой биологии печени открывает путь к изучению терапевтических стратегий борьбы с жировой болезнью печени и ее предотвращения. Результаты появились в Nature Cell Biology на этой неделе.
CPEB4 и жирная печень
Безалкогольная жирная печень характеризуется накоплением жировых отложений в гепатоцитах. Развитие этого состояния определяется многими факторами, которые на сегодняшний день не были хорошо описаны. Однако ожирение и образ жизни, а также старение связаны с увеличением заболеваемости этим заболеванием. Кроме того, ряд крупномасштабных исследований в области геномики связали варианты гена CPEB4 с нарушением метаболизма жиров.
Ученые из IRB Barcelona истощили экспрессию CPEB4 в печени мышей, чтобы изучить функцию этого белка. Они заметили, что у мышей с возрастом развивается ожирение печени. Кроме того, у молодых мышей с обедненным CPEB4, получавших диету с высоким содержанием жиров, это состояние также развивалось более выраженно.
Карлос Майлло, первый автор статьи и аспирант IRB Barcelona, описал молекулярную функцию CPEB4. Он показывает, что этот белок необходим для управления стрессовой реакцией печени.
В частности, при стрессе, например, вызванном неконтролируемым приемом жиров, например, эндоплазматический ретикулум – клеточная органелла, связанная с синтезом и сворачиванием белка и метаболизмом липидов – прекращает свою активность, чтобы восстановить клеточное равновесие. Этот "уборка" механизм управляется CPEB4 и варьируется в зависимости от времени суток – он более активен у людей в течение дня (когда у печени больше всего работает) и отключается ночью.
Без CPEB4 эндоплазматический ретикулум не может активировать стрессовую реакцию, что заставляет гепатоциты накапливать липиды, вырабатываемые жировой печенью.
Новые методы лечения?
Рауль Мендес, исследователь ICREA в IRB Barcelona и соруководитель исследования, объясняет, что "знание печеночной функции CPEB4 может быть полезным в качестве прогностического маркера для людей с вариантами этого белка, таким образом помогая предотвратить это состояние, например, путем улучшения диеты и лучшего выбора времени приема пищи. Такие знания также могут способствовать разработке методов лечения, которые ускоряют процесс очистки".
Исследователям удалось обратить вспять жировую болезнь печени у мышей с помощью лекарства под названием Tudca, которое в настоящее время используется для лечения других заболеваний. Этот препарат выполняет ту же функцию, что и белки, активируемые CPEB4 и отвечающие за очистку клетки, а именно шапероны. "В будущем, возможно, удастся разработать молекулы, подобные Tudca, которые специально нацелены на CPEB4, тем самым улучшая процесс очистки печени," говорит Мендес.
"Это фундаментальное исследование не имеет прямого и непосредственного клинического применения, но оно закладывает основу для прикладной науки, которая следует за ним," говорит Мерседес Фернандес, соруководитель исследования и руководитель группы в IDIBAPS и Сетевом центре биомедицинских исследований заболеваний печени и пищеварительной системы (CIBEREHD).
Фернандес предупреждает, "Учитывая эпидемию ожирения в США.S. и во всем мире в ближайшие десятилетия ожидается увеличение числа людей, страдающих неалкогольной жировой болезнью печени, и у нас до сих пор нет подходящего лечения этого состояния; Поэтому фундаментальное понимание этой медицинской проблемы необходимо для разработки новых стратегий лечения."
По оценкам, от 80 до 100 миллионов человек в США.S. одни страдают жировой болезнью печени. Люди с этим заболеванием имеют повышенный риск цирроза и рака печени. Более того, с 1980 года заболеваемость раком печени увеличилась более чем в три раза, и он является основной причиной смерти пациентов с циррозом.