Istraživački tim je identifikovao novi mehanizam kojim telo reguliše pritisak oksidativnog stresa, nudeći nove uvide u to kako ćelije reaguju na oksidativni stres. Studija je objavljena u časopisu Nature Communications.
Starenje i povećanje telesne težine izazivaju stres za telo, koji se uglavnom manifestuje kao prekomerna proizvodnja reaktivnih vrsta kiseonika (ROS). Ali višak ROS može dovesti do metaboličkih bolesti povezanih sa gojaznošću i starenjem, kao što su dijabetes i masna jetra.
Iako antioksidanti i hvatači ROS-a mogu ublažiti metaboličku disfunkciju, dugotrajno lečenje antioksidansima ima potencijalne bezbednosne probleme i trenutno ne postoje idealni lekovi. Stoga je ključno razumeti molekularne mehanizme koji leže u osnovi disfunkcije metabolizma lipida uzrokovane oksidativnim stresom.
Masna bolest jetre povezana sa metabolizmom je patološko stanje koje karakteriše prvenstveno akumulacija triglicerida unutar hepatocita, koja se manifestuje uglavnom kao akumulacija lipidnih kapljica. Lipidne kapljice (LD), kao glavna organela za skladištenje lipida, normalno igraju ulogu u regulisanju energetskog metabolizma.
Pod oksidativnim stresom, LD akumuliraju veliki broj triglicerida nezasićenih masnih kiselina (UFA-TG) podložnih ROS napadu da bi sprečili dalju peroksidaciju i na taj način održali homeostazu lipida. Međutim, molekularni mehanizam koji leži u osnovi „izbegavanja oksidativnog stresa“ pod oksidativnim stresom je slabo shvaćen i ćelijski mehanizam sortiranja UFA-TG hitno treba da se razjasni.
Studija je pokazala da se nivo ekspresije proteina koji vezuje za lipopolisaharide (LBP) povećava i agregira u lipidnim kapljicama kada su ćelije pod oksidativnim stresom. LBP je imao aktivnost hvatanja lipida, hvatajući lipide kroz svoju hidrofobnu strukturu na C kraju i transportujući ih do lipidnih kapljica, kontrolišući tako lipid-oksidativnu homeostazu.
Takođe je otkriveno da tretman sa reduktivom N-acetil-L-cisteinom može da ukloni intracelularni ROS i da poveća sintezu fosfolipida. Fosfolipidi bi mogli kompetitivno da vežu LBP sa trigliceridima, promovišu translokaciju LBP iz lipidnih kapljica i promovišu lipolizu. Međutim, u okruženju gde oksidativni stres nije eliminisan, upotreba fosfolipida za lečenje masne jetre može izazvati ozbiljnije oštećenje hepatocita.
Peroksiredoksin 4, kao senzor ćelijske redoks signalizacije, regulisao je proces prebacivanja lipidnih kapljica LBP/triglicerida interakcijom sa LBP-om da bi se održala ćelijska redoks homeostaza. Pored toga, dugotrajna stimulacija stresa povećala je ekspresiju LBP, što je dovelo do insulinske rezistencije i gojaznosti.
Ovaj rad pruža novi uvid u razvoj novih terapijskih strategija zasnovanih na regulaciji redoks homeostaze za ublažavanje metaboličke disfunkcije izazvane oksidativnim stresom i nudi novi pravac za prevenciju i lečenje metaboličkih bolesti.
Istraživački tim su predvodili prof. Ie Shandong i prof. Zheng Mao iz Prve pridružene bolnice Univerziteta nauke i tehnologije Kine (USTC), u saradnji sa istraživačima sa Medicinskog univerziteta Anhui.
