Rendellenesség a májban - Innovációs jelentés
A magas kalóriatartalmú és magas zsírtartalmú étrend a világ számos régiójában, beleértve Európát és Észak-Amerikát, különféle egészségügyi problémákhoz vezethet. A szív- és érrendszert erősen megterheli a gyakran kialakuló túlsúly, de ennek a diétának a következtében a máj is károsodhat. Becslések szerint a lakosság körülbelül 30 százaléka rendelkezik úgynevezett zsírmájjal.
Ez a zsírcseppek kezdetben reverzibilis tárolására utal a májsejtekben. Hosszú távon a zsír tárolása gyulladáshoz és visszafordíthatatlan májkárosodáshoz vezethet. A zsírcseppek hatását a májsejtek biológiájára most részletesebben megvizsgálták a „Proteomika és jelátvitel” részleg kutatói, Matthias Mann vezetésével az MPIB-ben Martinsriedben.
A tanulmányt Ralf Jungmann MPIB-csoportjával, valamint a müncheni Helmholtz Központ és az amerikai Harvard Egyetem tudósaival készítették el.
Zavar a fehérje eloszlásában
A máj az egyik legsokoldalúbb emberi szerv. A vér méregtelenítése mellett központi szerepet játszik a cukrok, fehérjék és zsírok anyagcseréjében. Az élelmiszer-összetevők ideiglenesen a májsejtekben tárolhatók. A májsejtek, mint a magasan fejlett élőlények legtöbb sejtje, különböző organellákkal rendelkeznek.
Ezek funkcionálisan és strukturálisan körülhatárolt területek a sejteken belül. A kutatók modern tömegspektrometriás módszerekkel határozzák meg a fehérjék, a proteom és a sejtorganellumok teljes egészét. A tömegspektrometria egyfajta molekuláris egyensúly, amelyet a fehérjék azonosítására használnak.
A kutatók megvizsgálták a normál és magas kalóriatartalmú étrendet fogyasztó egerek májmintáinak organellái fehérje összetételét. Az emberekhez hasonlóan az egerekben a megnövekedett kalóriabevitel zsíros májszövethez vezet.
„A fehérjék 20 százalékával meg tudtuk mutatni, hogy a zsírmáj miatt más organellákban fordulnak elő, mint az egészséges szervekben. A sejtekben található zsírcseppek száz különböző fehérjét kötnek felszínükre. Ez eltávolítja ezeket más folyamatokból és organellákból ”- magyarázza Natalie Krahmer, az MPIB posztdoktori munkatársa és a tanulmány első szerzője.
Hozzáteszi: "Az ebből eredő rendellenesség azt mutatja, hogy nemcsak az a fontos, hogy a fehérjék előfordulnak-e a sejtekben, hanem az is, hogy hol." A kutatók olyan fehérjéket is találtak a zsírcseppeken, amelyek működése még mindig teljesen ismeretlen.
Egy ördögi kör kezdete
A Golgi-készülék fehérjéit különösen súlyosan érintette a helyváltozás. A Golgi-készülék egy sejtorganella, amely felelős a transzport vezikulák kialakulásáért a sejtben. „Ördögi kört figyeltünk meg: a magas zsírcseppek száma megváltoztatta a Golgi-készülék felépítését és csökkentette a májsejtek aktivitását. Mivel a Golgi-készülék szükséges a zsírnak a sejtből történő kiválasztásához, amely ellensúlyozza a sejtek zsíros degenerációját, a folyamat ennélfogva gyorsabban halad. Ezért a Golgi-szerkezet helyreállítása terápiás cél lehet a zsírmáj lelassítása ”- mondja Krahmer.
Ezenkívül a kutatók a molekuláris fehérjekapcsolók, az úgynevezett foszforilezések előfordulását vizsgálták az MPIB-ben kifejlesztett EasyPhos módszerrel. A foszforilezés megváltoztathatja a fehérjék aktivitását. Sok olyan fehérje esetében, amelynek lokalizációja megváltozott a zsírmájban, a foszforiláció is megváltozott. "Az eredményekből azonban nem következtethetünk arra, hogy ez a megváltozott lokalizáció eredménye vagy oka-e" - magyarázza Krahmer.
Matthias Mann, az MPIB igazgatója összefoglalja a jelenlegi kutatási eredményeket: „Jelenleg az étrendi változásokon kívül nincs lehetőség a zsírmáj kezelésére. A sejtbiológiai hatásokat még mindig nagyrészt nem értették. Remélhetőleg eredményeink segítenek azonosítani azokat a terápiás célokat, amelyekkel a zsírmájbetegség progressziója megállítható. ”A Golgi-készülék, a zsírlerakódásokban található ismeretlen fehérjék és a megváltozott foszforiláció hatására elegendő érintkezési pont lenne a további kutatásokhoz. [CW]
Matthias Mannról
Matthias Mann fizikát tanult a göttingeni Georg-August-Universitätnél, és PhD fokozatot az amerikai New Haven-i Yale Egyetemen szerzett. A Max Planck Biokémiai Intézet „Proteomika és szignáltranszdukciója” tanszékén a proteom, azaz az ún. H. a szervezetben található összes fehérje összessége, tömegspektrometriai módszerekkel megvizsgálva. Ezenkívül Mann professzor a koppenhágai egyetem proteomikai tanszékét vezeti. Számos díjat kapott kutatásáért, köztük a Louis Jeantet-orvostudományi díjat, az Európai Tudomány Körber-díját és a Gottfried Wilhelm Leibniz-díjat. Több mint 200 000 idézettel Matthias Mann a legtöbbet idézett tudós Németországban.