Sekvenciranje ljudskog genoma obećavalo je revoluciju u medicini, ali su naučnici ubrzo shvatili da sam genetski plan ne prikazuje telo u akciji. To je zahtevalo razumevanje proteoma – svih proteina, eksprimiranih našim genima, koji formiraju ćelijsku mašineriju koja obavlja većinu funkcija tela. Sada, drugi skup molekula poznat kao lipidom – svi lipidi u našim telima – ispunjava više detalja ljudske fiziologije.
Lipidi su široka kategorija malih, masnih ili uljnih molekula, uključujući trigliceride, holesterol, hormone i neke vitamine. U našim telima, oni čine ćelijske membrane, deluju kao ćelijski glasnici i skladište energiju; igraju ključnu ulogu u reagovanju na infekciju i regulisanju našeg metabolizma.
Naš genom je u suštini stabilan. Naš proteom, iako je pod uticajem našeg zdravlja i životne sredine, u velikoj meri zavisi od onoga što je kodirano našim geni. Nasuprot tome, naš lipidom može biti direktno izmenjen, delimično, onim što jedemo i koji mikrobi žive u našim crevima, čineći ih savitljivijim i možda osetljivijim na intervencije. Ali broj i raznolikost molekula lipida — ima ih najmanje na hiljade — otežava njihovo proučavanje.
„Lipidi su veoma nedovoljno proučeni“, rekao je dr Majkl Snajder, profesor genetike sa Stanforda V. Ašerman, MD, FACS. „Oni su uključeni u skoro sve, ali pošto su tako heterogeni, a ima ih toliko mnogo, verovatno ne znamo šta većina lipida zaista radi.“
Nova studija iz Snajderove laboratorije, objavljena Nature Metabolism, među prvima je koja je duboko zaronila u ljudski lipidom i pratila kako se menja u zdravim i bolesnim uslovima, posebno u razvoju dijabetesa tipa 2.
Više od 100 učesnika, uključujući mnoge sa rizikom od dijabetesa, praćeno je do 9 godina, dajući uzorke krvi svaka tri meseca kada su zdravi i svakih nekoliko dana tokom bolesti.
Koristeći tehnike masene spektrometrije, koje razdvajaju jedinjenja prema njihovoj molekularnoj masi i električnom naboju, istraživači su katalogizirali oko 800 lipida i njihove povezanosti sa insulinskom rezistencijom, virusnom infekcijom, starenjem i još mnogo toga.
Istraživači su otkrili da iako svačiji lipidom ima karakterističan potpis koji ostaje stabilan tokom vremena, određene vrste lipida su se predvidljivo menjale sa zdravljem osobe.
Na primer, više od polovine katalogizovanih lipida bilo je povezano sa insulinskom rezistencijom – kada ćelije tela ne mogu da koriste insulin za preuzimanje glukoze iz krvi – što može dovesti do dijabetesa tipa 2. Iako se insulinska rezistencija može dijagnostikovati merenjem glukoze u krvi, razumevanje promena u lipidomu pomaže u otkrivanju bioloških procesa na poslu.
„Svaki molekul koji je povezan sa bolešću ima šansu da nam kaže više o mehanizmu i može poslužiti kao meta za uticaj na progresiju bolesti“, rekao je Daniel Hornburg, dr, bivši postdoktorant u Snider’s laboratorija i ko-vodeći autor studije.
Istraživači su takođe identifikovali više od 200 lipida koji fluktuiraju tokom respiratorne virusne infekcije. Rastući i opadajući nivoi ovih lipida odgovarali su višem energetskom metabolizmu i upalu tela u ranoj infekciji i mogu ukazivati na putanju bolesti. Oni sa insulinskom rezistencijom pokazali su neke anomalije u ovim odgovorima na infekciju, kao i slabiji odgovor na vakcinaciju.
Širok raspon uzrasta učesnika – od 20 do 79 godina – i dužina studije omogućili su istraživačima da vide kako se lipidom menja sa starenjem. Otkrili su da se većina lipida, kao što je holesterol, povećava sa starenjem, ali se nekoliko, uključujući omega-3 masne kiseline, poznate po svojim zdravstvenim prednostima, smanjuju. Štaviše, ovi znaci starenja u lipidomu se ne javljaju istom brzinom kod svih. Insulinska rezistencija, na primer, izgleda da ih ubrzava.
„To postavlja interesantno pitanje da li bi lipidni profili mogli da predvide da li pojedinac biološki stari brže ili sporije“, rekao je dr Si Vu, ko-voditelj studije i još jedan bivši postdoktor u Snajderovoj laboratoriji.
Još jedan iznenađujući uvid, rekao je Vu, bio je kako su određene grupe lipida, kao što su fosfatidiletanolamini povezani sa etrom, za koje se smatra da su antioksidansi i uključeni u ćelijsku signalizaciju, bili povezani sa boljim zdravljem. Oni mogu biti kandidati za nove načine praćenja zdravlja ili čak uzeti kao dijetetski suplementi.
Zatim, Snajderova laboratorija se nada da će pratiti tragove ovog širokog istraživanja kako bi se sagledale korelacije između specifičnih lipida i promena načina života.
