12 вересня, 2023
Ліпідом людини відкриває нові показники здоров’я, хвороб і старіння
Секвенування геному людини обіцяло революцію в медицині, але вчені незабаром зрозуміли, що виключно генетичний код не демонструє організм у дії. Останнє вимагало розуміння протеома – усіх білків, які експресуються нашими генами, утворюючи клітинний механізм, що виконує основну частину функцій організму. Нині інший набір молекул, відомий як ліпідом – усі ліпіди в нашому тілі, – доповнює знання про фізіологію людини.
Ліпіди – це широка категорія невеликих жирних або маслянистих молекул, що включає тригліцериди, холестерин, гормони та деякі вітаміни. У нашому тілі вони утворюють клітинні мембрани, діють як клітинні месенджери і зберігають енергію; вони відіграють ключову роль у відповіді на інфекцію та регулюють метаболізм.
Наш геном вважають стабільним. Протеом, хоч і залежить від здоров’я та навколишнього середовища, значною мірою є під впливом того, що закодовано нашими генами. Ліпідом, навпаки, може бути безпосередньо змінений, частково тим, що ми їмо, та дією мікроорганізмів, які живуть у нашому кишечнику, що робить його більш пластичним і, можливо, більш сприйнятливим до втручань. Але кількість і різноманітність молекул ліпідів – їх принаймні тисячі – ускладнюють їх вивчення.
За понад 100 учасниками, у тому числі із групи ризику щодо діабету, спостерігали впродовж 9 років, досліджуючи зразки крові що три місяці за відсутності ознак хвороб і кожні кілька днів під час хвороби. Використовуючи методи мас-спектрометрії, які розділяють сполуки за їхньою молекулярною масою та електричним зарядом, дослідники каталогізували орієнтовно 800 ліпідів та їх зв’язки із резистентністю до інсуліну, вірусними інфекціями, старінням тощо. Науковці виявили, що, незважаючи на те, що ліпідом кожного має характерну ознаку, яка залишається стабільною протягом тривалого часу, певні типи ліпідів передбачувано змінюються залежно від стану здоров’я людини.
Наприклад, більше половини занесених у каталог ліпідів були пов’язані із резистентністю до інсуліну – коли клітини організму не можуть використовувати інсулін для поглинання глюкози із крові, що може призвести до діабету 2 типу. Дослідники також ідентифікували понад 200 ліпідів, які змінюються під дією респіраторної вірусної інфекції. Підвищення та зниження їхніх рівнів відповідає вищому енергетичному метаболізму організму та запаленню на ранній стадії інфекції і може вказувати на траєкторію захворювання. Ті, хто має резистентність до інсуліну, показали деякі аномалії у відповідях на інфекцію, а також слабшу реакцію на щеплення.
Широкий віковий діапазон учасників – від 20 до 79 років – і тривалість дослідження дали змогу науковцям побачити, як ліпідом змінюється зі старінням. Вони виявили, що більшість ліпідів, таких як холестерин, збільшуються з віком, але деякі, наприклад, омега-3 жирні кислоти, корисні для здоров’я, зменшуються. Крім того, ці ознаки старіння в ліпідомі не відбуваються з однаковою швидкістю в усіх людей. Інсулінорезистентність, наприклад, прискорює їх.
Джерело: https://www.nature.com/articles/s42255-023-00880-1