Новини от Германския център f; r изследване на диабета

Прескачане на етикети

Стандартни връзки

Открита е друга генетична причина за безалкохолен мастен черен дроб

В Германия около 18 милиона души страдат от безалкохолен мастен черен дроб. Причините за това заболяване са многобройни и включват не само екологични, но и генетични фактори. Сега изследователите от DZD откриха нови гени, които играят роля в развитието на мастния черен дроб. Гените IRGM, Ifgga2 и Ifgga4 са отговорни за производството на регулаторни протеини от семейството на имуноасоциираните GTPases, които противодействат на натрупването на мазнини в черния дроб, при хора или при мишки. Генетичната промяна обаче означава, че се произвеждат по-малко от тези протеини. Сега резултатите са публикувани в Journal of Hepatology.

Безалкохолната мастна чернодробна болест (NAFLD) е водещата причина за хронично чернодробно заболяване в Европа и САЩ. В Европа около 20-30 процента от населението страда от това. NAFLD често се свързва с други заболявания като затлъстяване, диабет тип 2, високо кръвно налягане (артериална хипертония) и нарушение на липидния метаболизъм (дислипидемия). В допълнение към нездравословния начин на живот с диета с високо съдържание на мазнини и захар и липса на упражнения, генетичното предразположение също е отговорно за развитието на това чернодробно заболяване. NAFLD е сложно заболяване, за което няма само един ген на болестта. По-скоро играят роля взаимодействията на различни гени и епигенетични [*] фактори.

Сега изследователите са открили ново семейство гени, които играят важна роля за предотвратяване на образуването на мастен черен дроб. При хората и мишките тези гени са отговорни за производството на регулаторни протеини от имуноасоциираното семейство GTPase, които противодействат на натрупването на мазнини в черния дроб. Ако обаче има генетична промяна, се образуват по-малко протеини. Изследванията показват, че черният дроб на пациенти с NAFLD и мишки с мастен черен дроб съдържа значително по-ниски количества от тези протеини. Изследването, публикувано сега в „Journal of Hepatology“, е проведено от екип изследователи от Немския институт за изследване на храненето Potsdam-Rehbrьcke (DIfE), Немския център за диабет (DDZ) и Helmholtz Center Munich - всички партньори на Немския център за изследване на диабета (DZD).

Идентифицирани са нови гени

С помощта на молекулярни маркери и статистически методи (QTL анализ, количествен локус на признаците), геновете, които причиняват сложни човешки заболявания, могат да бъдат идентифицирани в щамове на мишки. Изследователският екип откри зона върху миша хромозома 18, която е свързана с промени в количеството мазнини в черния дроб. Ако се прочетат гените Ifgga2 и Ifgga4, възникват протеини от семейството на имуноасоциираните GTPases - при мишките протеините IFGGA2 и IFGGA4, а при хората протеинът IRGM. Тези протеини увеличават определена форма на разграждане на мазнините и по този начин противодействат на развитието на затлъстяване на черния дроб.

При хората, но и при мишките с мастен черен дроб, гените се отчитат значително по-малко. Причината за това е малка генетична промяна при мишки. "Поради загубата само на една основа в генна последователност, която подобрява отчитането на определен ген, двата свързани протеина IFGGA2 и IFGGA4 почти не се произвеждат в чернодробните клетки на мишки, които са податливи на мастен черен дроб", обяснява професор Анет Шерман, ръководител на Отдел за експериментална диабетология в Немския институт за хранителни изследвания Potsdam-Rehbrьcke (DIfE) и говорител на Германския център за изследване на диабета (DZD). Пациентите с NAFLD също имат значително по-ниски количества от съответния протеин (IRGM). Това може да увеличи съдържанието на мазнини в черния дроб от 3 до 4 пъти.

Протеините увеличават специфичното разграждане на мазнините в черния дроб (липофагия). Функционалните проучвания показват, че свръхпроизводството на имуноасоциирани GTPases в чернодробните клетки или в черния дроб на мишката значително намалява тяхното съдържание на мазнини. „Причината за това е индуцирането на специална форма на автофагия, която е специфична за разграждането на мазнините и поради това се нарича липофагия“, обяснява д-р. Венке Йонас, който ръководи проучването заедно с проф. Schьrmann. Автофагията е вид клетъчен процес на изхвърляне и рециклиране, чрез който собствените компоненти на клетката се разграждат.

Учените са забелязали, че след усвояването на мастните киселини в чернодробните клетки имуноасоциираните GTPases мигрират към мастните капчици. Там те се свързват с ензим за разграждане на мазнините (адипоцитен триглицерид липаза) и гарантират, че централният протеин на автофагия (LC3B) се свързва с мастната капка. Автофагията на липидните капчици намалява количеството мазнини и по този начин предотвратява развитието на мастен черен дроб.

Изследователите също успяха да покажат, че имуноасоциираните GTPases влияят върху количеството мазнини в черния дроб със следните две проучвания: Ако инхибират синтеза на протеини, мишките съхраняват повече мазнини в чернодробните клетки. Ако, от друга страна, производството на протеини в чернодробните клетки се увеличи, те съхраняват значително по-малко мазнини.

"Нашата работа идентифицира други важни гени, които причиняват мастна чернодробна болест. Освен това резултатите от проучването задълбочават разбирането ни за това кои клетъчни процеси трябва да бъдат стимулирани, за да се противодейства на мастната чернодробна болест", обобщава Schьrmann. "Следващата ни цел е сега да изясним кои мерки - като диети или някои лекарства - могат да увеличат количеството имуноасоциирани GTPases, за да намалят съхранението на мазнини в черния дроб."

* Epigenetics изследва свойствата на гените, които не се появяват чрез самата ДНК последователност, а по-скоро чрез нейната готовност за четене. Епигенетичната информация се предава от метилови групи или други биомолекули, които като химически брави отказват или освобождават достъпа до определени ДНК последователности и по този начин контролират способността им да бъдат активирани. Кой епигенетичен код е установен при човек и дали той се променя в хода на живота, се определя от собствените сигнални вещества на организма и други подобни. а. също хранителни навици и други аспекти на начина на живот.

Германски институт за изследване на храненето Potsdam-Rehbrьcke (DIfE)

DIfE е член на Асоциацията на Лайбниц. Той изследва причините за свързаните с диетата заболявания, за да разработи нови стратегии за превенция, терапия и диетични препоръки. Основните му научни интереси включват причините и последиците от метаболитния синдром, комбинация от затлъстяване (затлъстяване), хипертония (високо кръвно налягане), инсулинова резистентност и нарушения на липидния метаболизъм, ролята на храненето в здравословното стареене и биологичните основи на избора на храна и поведението при хранене DIfE също е партньор на Германския център за изследване на диабета (DZD), финансиран от BMBF през 2009 г.

Немски център за изследване на диабета (DZD)

DZD е един от шестте германски центъра за здравни изследвания. Той обединява експерти в областта на изследванията на диабета и свързва основни изследвания, епидемиология и клинично приложение. Целта на DZD е да допринесе значително за успешната, специално разработена профилактика, диагностика и терапия на захарен диабет, използвайки нов, интегративен изследователски подход. Членове на асоциацията са Helmholtz Zentrum Mьnchen - Немски изследователски център за здраве и околна среда, Немският център за диабет (DDZ) в Дюселдорф, Немският институт за изследване на храненето (DIfE) в Потсдам-Ребрке, Институтът за изследване на диабета и метаболитни заболявания на Центъра на Хелмхолц Мюнхен в Eberhard-Karls-Universität Tьbingen и Paul Langerhans Institute Dresden на Helmholtz Zentrum Mьnchen в Университетската клиника Карл Густав Карус от ТУ Дрезден, асоциирани партньори в университетите в Хайделберг, Кьолн, Лайпциг, Любек и Мюнхен, както и други партньори по проекта.

Оригинална публикация: Schwerbel, K. et al: Свързаната с имунитет GTPase индуцира липофагия за предотвратяване на излишното чернодробно натрупване на липиди. Вестник по хепатология (2020); DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhep.2020.04.031

последна редакция: 19 май 2020 г.