Cercetătorii de la General Hospital din Massachusetts au descoperit o legătură neașteptată între un dezechilibru al electronilor din celulele hepatice și probleme metabolice care cresc riscul de afecțiuni precum bolile cardiovasculare și ficatul gras.

Rezultatele noului studiu¹, publicate în revista științifică Nature, pun în lumină fenomenul cunoscut sub denumirea de „stres reductor” și modul în care genetica și factorii de mediu, cum ar fi dieta, influențează acest factor de risc în curs de apariție.

Stresul reductor apare atunci când celulele acumulează foarte mulți electroni, care joacă un rol esențial în producerea de energie. Mâncarea pe care o consumăm tinde să fie foarte bogată în electroni, spun oamenii de știință implicați în studiu. Dar, dacă există un dezechilibru între oferta și cererea pentru acei electroni - mai exact, oferta este în exces - se ajunge la stresul reductor.

NEWSLETTER DEDICAT DOC

Dacă o persoană are o alimentație bogată în grăsimi și consumă alcool în exces, aceste acțiuni pot provoca stres reductor în celulele hepatice. Deși acest tip de stres a fost legat de anumite afecțiuni genetice rare, cunoscute sub numele de boli mitocondriale, rolul său în afecțiuni mai frecvente nu a fost bine studiat.

O enzimă protejează ficatul de stresul reductor

Autorii studiului au introdus o enzimă proiectată genetic numită LbNOX în ficatul șoarecilor de laborator cărora li se administrase în prealabil alcool. Alcoolul generează extrem de mulți electroni, iar acest lucru creează o cantitate mare de stres reductor, spun cercetătorii. Totuși, LbNOX a împiedicat șoarecii să dezvolte acest gen de stres. Studiul a arătat că se poate folosi acest instrument genetic pentru a controla stresul reductor la nivelul ficatului.

Echipa a identificat un metabolit din sânge numit alfa-hidroxibutirat care a crescut atunci când electronii s-au acumulat în celulele hepatice. Acest lucru i-a intrigat pe investigatori, deoarece nivelurile de alfa-hidroxibutirat sunt asociate cu rezistența la insulină, un factor de risc pentru diabetul de tip 2 și obezitate. 

Analize genetice anterioare au asociat nivelurile de alfa-hidroxibutirat la oameni cu vairațiile dintr-o genă numită GCKR, care apare la aproximativ 50% dintre oameni și pare să influențeze riscul pentru multe afecțiuni și alte probleme de sănătate, cum ar fi boala ficatului gras și nivelurile ridicate de grăsimi din sânge numite trigliceride. Savanții au arătat că mutația GCKR în celulele hepatice ale șoarecilor a fost asociată cu niveluri ridicate de alfa-hidroxibutirat, legând-o de stresul reductor.

În urma acestui studiu s-a constatat un amănunt important, și anume că tratarea stresului reductor cu LbNOX a scăzut nivelurile de trigliceride, care cresc riscul de boli cardiovasculare și au îmbunătățit factorii metabolici, inclusiv rezistența la insulină.

Oamenii de știință consideră că alfa-hidroxibutiratul ar putea fi utilizat ca biomarker pentru a testa stresul reductor și că LbNOX ar putea ajunge în viitor să fie luat în calcul ca tratament pentru bolile cauzate de disfuncția metabolică. LbNOX abilitează o nouă clasă de studii pe care cercetătorii le numesc „metabolism cauzal”. Acestea le permit, pentru prima dată, să manipuleze metabolismul în organismele vii și să observe care sunt consecințele acestei acțiuni.

Și „proteina longevității” are rol protector pentru ficat

SIRT6, numită și proteina longevității, reglează metabolismul grăsimilor prin activarea unei alte proteine numite PPAR-alfa. Această proteină sprijină arderea grăsimilor la nivelul ficatului. Lucrând împreună cu PPAR-alfa, SIRT6 poate trimite de fapt un mesaj organismului să ardă mai multe grăsimi. Această cooperare este o modalitate prin care SIRT6 își arată rolul protector împotriva bolii ficatului gras precum și în ceea ce privește daunele asociate cu obezitatea. 

Nu numai că SIRT6 colaborează cu PPAR-alfa pentru a semnaliza organismului că trebuie să ardă mai multe grăsimi și pentru a coordona metabolismul grăsimilor în ficat, dar poate regla și alte căi metabolice asociate cu grăsimea din ficat, cum ar fi colesterolul și metabolismul trigliceridelor, afirmă oamenii de știință implicați în studiu.

Sursă foto: Shutterstock
Bibliografie:
Medical Xpress - An imbalance of electrons in the liver may be a common risk factor for disease
https://medicalxpress.com/news/2020-05-imbalance-electrons-liver-common-factor.html
1. Studiul „Hepatic NADH reductive stress underlies common variation in metabolic traits, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2337-2”, autori: Russell P. Goodman et al.