Според ново проучване на учени от Weill Cornell Medicine и Memorial Sloan Kettering Cancer Center, храненето с диета с високо съдържание на мазнини и захар причинява вредно натрупване на мазнини в черния дроб, което може да не бъде обърнато дори след преминаване към диета.

Уил Корнел Медицински колеж

За изследването, публикувано на 3 октомври в Science Translational Medicine, изследователите разработиха наносензор, който може да неинвазивно открива и проследява натрупването на мазнини в черния дроб. Те използваха сензора за оценка на ефектите от диета с високо съдържание на мазнини и захар върху черния дроб на мишките. След това те оцениха резултатите, когато мишките се върнаха към здравословна диета. Неочаквано изследователите откриха, че докато натрупването на мазнини намалява след връщане към здравословна диета, някои остатъчни мазнини остават в определени чернодробни клетки дълго след това.

дълготраен

„Преминаването към нездравословна диета в краткосрочен план е лоша идея“, казва водещият автор д-р Даниел Хелър, доцент по програма „Фармакология и физиология, биофизика и системна биология“ в Висшето училище по науки. Weill Cornell Лекари и директор на лабораторията за наномедицина при рак в Центъра за раково заболяване Memorial Sloan Kettering. "Черният дроб го помни".

Безалкохолната мастна чернодробна болест (NAFLD) засяга до 30 процента от хората в САЩ, където диетата с високо съдържание на мазнини и захар е често срещана. Пациентите с NAFLD развиват натрупване на излишни мазнини в черния си дроб. Състоянието може да прогресира до по-сериозно заболяване, включващо възпаление, белези и дори рак на черния дроб (наречен неалкохолен стеатохепатит или NASH). Хората, които натрупват мазнини в чернодробните клетки, наречени клетки на Kupffer, по-специално част от тези клетки, наречени лизозоми, които действат като клетъчни събирачи на боклук, изглежда са по-склонни да прогресират до тежко чернодробно заболяване.

„Заболяването на мастния черен дроб е все по-голямо безпокойство в клиниката и бързо се превърна в една от водещите причини за чернодробни заболявания в САЩ и Европа“, каза съавторът и хепатолог д-р Робърт Шварц, асистент по медицина в Weill Cornell. Медицина и асистент по програма по физиология, биофизика и системна биология във Висшето училище по медицински науки Weill Cornell. „Понастоящем нямаме медицински терапии за мастна чернодробна болест. Казваме на нашите пациенти да се хранят по-добре и да спортуват повече, което, както можете да си представите, не е много ефективно. ".

Понастоящем някои образни инструменти като ултразвук или ЯМР могат да помогнат да се идентифицират хората с мастен черен дроб, но тези техники често предоставят по-малко подробна информация. Наносензорът на д-р Хелър е първият, който неинвазивно открива мазнини в лизозомите на клетките на Купфер, потенциално идентифицирайки хората с по-висок риск от прогресия.

Малкият сензор е приблизително 1000 пъти по-малък от ширината на човешки косъм и е направен от едноверижна ДНК, увита около едностенна въглеродна нанотръба. Натрупването на мазнини в лизозомите променя цвета на светлината, излъчвана от наносензора, и за първи път е наблюдавано в живите клетки в лабораторията на д-р Хелър от изследователя на MSKCC Пракрит Йена и Уейл Корнел, студент в Медицинския колеж Томас Галаси, първи автор на хартия.

Когато наносензори се инжектират в мишка, черният дроб ги филтрира от кръвта и след това те се консумират от лизозомите на органа. Когато включите устройство, подобно на инфрачервено фенерче на гризачи, инжектирани с тези наносензори, сензорите светват. Цветът на светлината съответства на съдържанието на мазнини в черния дроб, което позволява на д-р Хелър и колегите му да измерват мазнините неинвазивно с помощта на уреда.

В допълнение към измерването на прогресията на заболяването, тези наносензори също могат да помогнат за ускоряване на изследванията върху мастната чернодробна болест и нейното лечение. „Биосензорът, който може да открие този вид натрупване на мазнини, може да ускори изследванията за лечение на мастна чернодробна болест и други състояния, свързани с липидите, и също така може да доведе до по-добри диагнози“, каза д-р Хелър.

Повече информация: Томас В. Галаси и др. Оптичен нанорепортер за ендолизозомно натрупване на липиди разкрива трайни ефекти от диетата върху чернодробните макрофаги in vivo, Science Translational Medicine (2018). DOI: 10.1126/scitranslmed.aar2680

Справка за списанието: Наука Транслационна медицина