Naučnici sa Skolteh instituta za nauku i tehnologiju dokazali su da pored nivoa biohemijskih supstanci u živom organizmu, možemo meriti i brzinu obrtanja supstanci. Ova analiza će poboljšati procedure dijagnostike i lečenja mnogih bolesti povezanih sa metaboličkim poremećajima — dijabetesa, gojaznosti, kardiovaskularnih bolesti, nealkoholne masne bolesti jetre i drugih. Rezultati su predstavljeni u International Journal of Molecular Sciences.
„Od danas, test krvi određuje koliko supstance — hemoglobina, holesterola itd. — imamo u krvi. Ako nivo prelazi određeni pokazatelj, to je loš znak. Ali to su statističke karakteristike, koje ne pokazuju zašto je nivo visok ili nizak i kojom brzinom se te supstance proizvode i troše“, kaže vodeći autor, vanredni profesor Jurij Kostjukevič iz Bio centra.
„Na primer, mnogi ljudi se bore sa svojom težinom, iscrpljujući se intenzivnim treninzima, ali jedan mali hamburger posle treninga uništava sve napore. Ovo je primer kada se supstanca vraća onoliko brzo koliko je i konzumirana. U našoj studiji , imali smo za cilj da izmerimo dinamičke indikatore – koliko je brz metabolizam.“
Autori su kao predmet istraživanja odabrali lipide. Poremećaj metabolizma lipida izaziva mnoga oboljenja, a njihova prekomerna količina može da dovede do gojaznosti, srčane disfunkcije ili zatajenja i poremećaja u radu bubrega. Prema istraživanju, 20-30% odraslih širom sveta pati od nealkoholne bolesti masne jetre, hroničnog stanja i faktora rizika za razvoj dijabetesa tipa 2.
Za eksperiment, istraživači su koristili miševe koji su pili tešku vodu 7 dana. Za razliku od jednostavne vode, ona sadrži teški vodonik – deuterijum.
„Ranije su takvi eksperimenti uključivali supstance sa radioaktivnim oznakama. Osoba je uzimala lek sa tom oznakom, a zatim su istraživači analizirali gde se pojavljuju — u krvi, urinu, organima itd. Umesto toga, koristili smo stabilne izotope. Izotop vodonika ima veću masu, što pomaže da se identifikuje putem masene spektrometrije“, dodaje Kostjukevič.
U sledećoj fazi, naučnici su ispitivali gde se deuterijum pojavljuje u organizmu miša i u kojoj proporciji. Najveći nivo uzimanja deuterijuma u lipidima zabeležen je za plazmu, pluća i jetru. Po prvi put je pokazano za svaki lipidni molekul posebno kojom brzinom i u kom organu se sintetišu.
„Najbrža stopa sinteze lipida je u jetri, što je očekivani ishod. Za neke lipide zabeležili smo brzu brzinu u plućima, plazmi i bubrezima. U srcu i mozgu je mnogo niža. Ključni rezultat je da smo naučili kako da pojedinačno merimo brzinu metabolizma u živim organizmima“, zaključuje Kostjukevič i dodaje da u budućnosti njihov istraživački tim planira da sprovede slične eksperimente na ljudima.
