Selle ensüümi väljalülitamine muutis prediabeedid hiirtel vastupidiseks
Keha keramiidikeemia sihipärane suunamine võib viia uute ohutute raviviiside väljatöötamiseni II tüüpi diabeedi, südamehaiguste ja muude ainevahetusseisundite korral.
Selle pakkusid teadlased pärast seda, kui nad leidsid, et rasvumisega hiirtel saab prediabeeti tagasi pöörata, vaigistades keramiidi tootmise viimase etapi eest vastutava ensüümi.
Ensüümi, dihüdrokeramiid-desaturaas 1 (DES1) deaktiveerimine vähendas keramiidi taset kehas, märgivad nad hiljutises Teadus paber nende tööst.
DES1 väljalülitamine takistas ka rasvarikka dieedi järgimisel hiirtel rasvmaksa ja insuliiniresistentsuse teket. Need kaks seisundit on südamehaiguste ja diabeedi peamised riskifaktorid.
DES1 kontrollib divesinikkeramiidi muundumist keramiidiks väikese vesinikuaatomi keemilise nihkega. See peen muutus sisestab lipiidimolekuli "kaksiksideme selgroogu".
Varasemad uuringud olid juba näidanud, et keramiidi taseme vähendamine võib metaboolse haiguse ja diabeedi tagasi pöörata. Kuid nende kasutatud meetodid tooksid kaasa tõsiseid kõrvaltoimeid.
„Järgmise kolesteroolina keraamid
Uus uuring viib uuringu paljulubavamasse terapeutilisse suunda. See viitab sellele, et keramiidi taset oleks võimalik ohutult vähendada keraamiidi tootmise protsessi väikese, õigeaegse kohandamise abil.
"Meie töö," ütleb Salt Lake Citys Utahi ülikooli toitumise ja integreeriva füsioloogia osakonna juhataja prof Scott A. Summers, "näitab, et keramiididel on ainevahetuses tervisele mõjukas roll."
"Me mõtleme keramiididele kui järgmisele kolesteroolile," lisab ta.
Teadlased uurivad endiselt, kuidas keramiidide langetamine keha mõjutab. Siiski on tõendeid, väidab prof Summers, keramiidide ja metaboolse haiguse vahelise seose kohta.
Ta ütleb, et mõned arstid viivad juba läbi keramiidi taseme teste, et hinnata inimeste südamehaiguste riski.
"Keramiidid soodustavad lipotoksilisust, mis on diabeedi, maksa steatoosi [rasvmaksa] ja südamehaiguste aluseks," märgivad uue uuringu autorid.
Kui keramiidid võivad olla haiguste põhjuseks, siis millist eesmärki nad kehas täidavad? Teadlased uurisid seda küsimust, hinnates keramiidi mõju ainevahetusele.
Ceramide plussid ja miinused
DES1 ja keramiidide 2013. aasta uuringus arutasid prof Summers ja tema kaasautorid, kuidas rasvumine võib suurendada metaboolsete haiguste riski ja kuidas keramiidid aitavad kaasa.
Teooria on see, et ülekaalulistel inimestel saavad keha koed arvukalt lipiide, mida nad ei suuda säilitada, ja see toob kaasa "rasvkoest pärinevate molekulide kogunemise, mis kahjustavad koe funktsiooni".
Prof Summers ja tema kolleegid avastasid, et keramiidid käivitavad mitmeid protsesse, mis suurendavad rakkude rasva ladustamist. Lisaks häirivad need rakkude võimet saada energiat suhkrust või glükoosist.
Samuti aeglustavad lipiidid rasvhapete töötlemist. Nad teevad seda kahel viisil: pannes maksa rohkem rasvhappeid talletama ja vähendades rasvade põletamist kudedes.
Keramiididel on ka muid funktsioone. Üks neist on rakuseinte tugevdamine.
Seetõttu soovitab prof Summers, et kuna rasva ladustamise suurendamine tõstab keramiidi taset, näib, et keramiididel on roll rakkude kaitsmisel purunemise eest rohke aja jooksul, kui keha suurendab oma rasvavarusid.
Rasvumise korral näib keramiid siiski toksilise lipiidi rolli.
Rasvunud hiirtel oli metaboolne tervis paranenud
Hiljutises uuringus vähendasid teadlased hiirte keramiidi taset, sulgedes keramiidi sünteesi viimase etapi. Selle saavutamiseks konstrueerisid nad geneetiliselt hiired, kus nad said täiskasvanud loomadel DES1 geeni välja lülitada.
Nad töötasid DES1 väljalülitamiseks välja kaks viisi: globaalselt ja valikuliselt. Globaalse lähenemise kohaselt vaigistasid nad DES1 kogu kehas. Selektiivse lähenemise korral lülitasid nad ensüümi välja valikulistes kohtades, näiteks maksa- või rasvarakkudes.
Kui nad lülitasid DES1 madalamate keramiidide taseme alla rasvunud hiirtel, kellel oli insuliiniresistentsus ja rasvane maks, leidsid nad, et mõlemad lähenemisviisid töötasid. Loomade metaboolne tervis paranes, kuigi nad jäid rasvunud.
Nende maks vabanes rasvast ning insuliini ja glükoosi reaktsioonid olid sama teravad kui tervetel, lahjatel hiirtel. Pärast 2-kuulist vaatlemist püsis loomade tervis hea.
Prof Summers selgitab, et kuigi hiired ei võtnud mingit kaalu, oli nende keha toitainete töötlemise viisi muutnud.
Teises katsekomplektis leidis meeskond, et keramiidi taseme vähendamine enne hiirte rasvasele dieedile viimist peatas loomadel kehakaalu ja insuliiniresistentsuse.
"Oleme tuvastanud potentsiaalse ravistrateegia, mis on märkimisväärselt efektiivne ja rõhutab, kui keerulisi bioloogilisi süsteeme võib keemilise peent muutus sügavalt mõjutada."
Prof. Scott A. Summers
