МОМЕНТАЛЕН

здраве

Семенното изследване разкрива клетъчни механизми на безалкохолна мастна дегенерация на черния дроб

Една от възможните неблагоприятни последици от затлъстяването е така нареченият „метаболитен синдром“, който се характеризира с инсулинова резистентност, високо кръвно налягане и дислипидемия, проблеми, които могат да доведат до опасно влошаване на здравето. Този синдром от своя страна се свързва с все по-често срещано състояние, което понастоящем е известно на испански с името „безалкохолна мастна дегенерация на черния дроб“ [NAFDL, на английски безалкохолна мастна чернодробна болест]. Болестта, която започва с натрупване на мазнини в чернодробния паренхим при пациенти без анамнеза за алкохолизъм, в крайна сметка може да бъде придружена от възпалителна реакция и да се дегенерира в паренхимна фиброза и дори чернодробна цироза. Досега причините за NAFDL, която е форма на липотоксичност, не бяха напълно дешифрирани, въпреки че например беше известно, че ролята играе фактор туморна некроза алфа (TNF-a) и че киселини Свободни мастни киселини ( FFA) има директен токсичен ефект върху хепатоцитите и води до натрупване на интрахепатална мазнина.

Затлъстяването също играе ключова роля за заболяването. Затлъстелите хора имат повишено количество FFA, което прониква в хепатоцита и ако те също имат инсулинова резистентност, черният дроб произвежда повече FFA, отколкото може да се метаболизира и елиминира, в резултат на което FFA се натрупва в чернодробния паренхим. При хората с NAFDL плазмената концентрация на мастни киселини също обикновено е повишена и корелира със степента на чернодробно участие.

Feldstein et al., От клиниката Mayo в Рочестър, Минесота, САЩ, току-що публикуваха резултатите от първото проучване за определяне на клетъчните механизми на FFA-медиирана чернодробна липотоксичност. Изследването е проведено в различни фази. Във фаза инвитро, Култивираните хепатоцити от различни видове мишки бяха инкубирани 24 часа със смес от AGL. Под микроскопа имунофлуоресценцията разкрива изобилие от катепсин В (ctsb) в цитозола на повече от 80% от клетките. Това вещество обикновено се намира в лизозомите и присъствието му в цитозола е ясен индикатор за лизозомната пропускливост. Изследователите също изследват клетъчни култури, които не са инкубирани с AGL по същия метод и установяват, че ctsb е концентриран в лизозомите. В следваща стъпка те инкубират някои клетки само с LGA, а други с AGL плюс инхибитор на ctsb (R-3032). Инкубацията значително намалява количеството на CTSB в клетъчния цитозол, като по този начин потвърждава медиаторната роля на ctsb в лизозомната пропускливост, свързана с FFA.

За да разберат дали FNT-експресията на FNT-a, изследователите са измерили количеството пратена РНК на този фактор в хепатоцитите и са наблюдавали увеличение над 100 пъти при тези, които са били инкубирани с FNT-a в сравнение на тези, които не са били. Те също така определиха, че експресията на TNF-a от своя страна се медиира от активиране на ядрения фактор k B (FN-k B).

Горните резултати са потвърдени при хора с NAFDL. Биопсични проби от черен дроб от пациенти с това състояние и от хора без чернодробно заболяване бяха изследвани чрез имунофлуоресценция. Отново се наблюдава, че при здрави хора ctsb е в хепатоцитните лизозоми, докато при хора с NAFDL ctsb се диспергира в клетъчния цитозол. В допълнение, количеството на ctsb показва пряка корелация с тежестта на чернодробното засягане, по такъв начин, че най-високите концентрации са открити при пациенти с напреднал стеатохепатит.

И накрая, изследователите се стремят да определят дали инактивирането на ctsb може да предпази от NAFDL на основата на храна. За тази цел те поставят нормални диви мишки и инактивирани ctsb мишки (мишки ctsb -1- ) да ядат храни с високо съдържание на въглехидрати в продължение на 16 седмици, след което и двете групи мишки стават много затлъстели. Те също така хранеха друга група мишки в продължение на 16 седмици със стандартна диета на гризачи и затлъстяването не се наблюдава в тази група. Черният дроб на последните мишки и на мишките ctsb -1- затлъстелите пациенти са имали нормален макроскопски вид и хепатомегалия не е настъпила; под микроскоп няма данни за макровезикуларна стеатоза. За разлика от това, черният дроб на затлъстелите диви мишки тежи много повече от тези на другите животни и микроскопското изследване разкрива напреднала, дифузна макровезикуларна стеатоза. Когато на някои от затлъстелите диви мишки е даден R-3032 през последните 7 дни от въглехидратната диета, чернодробната стеатоза изчезва напълно и серумните концентрации на аланин аминотрансфераза, която е маркер за чернодробно увреждане, намаляват.

Същият дисметаболитен синдром, който засяга хората с NAFDL, се наблюдава при затлъстели диви мишки: повишени серумни нива на FFA, инсулин, лептин и TNF-a. Този синдром не се наблюдава при мишки. ctsb -1- нито при дивите мишки, третирани с R-3032. Може да се заключи, че дезактивирането на ctsb чрез фармакологични или генетични механизми предпазва от чернодробна стеатоза и свързания с нея дисметаболитен синдром. При затлъстели диви мишки също се наблюдава, че експресията на TNF-a РНК е осем пъти по-висока, отколкото при слаби животни и при мишкиctsb -1- затлъстяване Лечението с R-3032 обаче напълно потиска това увеличение, потвърждавайки, че TNF-a участва в чернодробната стеатоза, пренасяна с храна. Това беше потвърдено и при мишки с инактивиране на TNF-a (мишки FNTR1 -1- ), които са били подложени на диета с високо съдържание на въглехидрати. Въпреки че тези мишки са затлъстели, нито една от тях не е имала чернодробна стеатоза или метаболитен синдром.

Благодарение на това основно изследване, сега се разбират клетъчните механизми, чрез които FFA наранява чернодробния паренхим при хора със затлъстяване. Когато в циркулацията има много високи концентрации на липиди, клетките на тялото, където те обикновено се съхраняват, не могат да се справят и липидите остават свободно да плават като FFA в клетъчния цитозол. В хепатоцитите това задейства веригата от липотоксични реакции, наблюдавани при NAFDL. Тази информация е критична, тъй като формира основата за бъдещо разработване на лекарства, които прекъсват веригата от вредни реакции. Понастоящем няма лечение за NAFDL, освен упражнения и здравословно хранене. (Feldstein AE et al. Свободните мастни киселини насърчават чернодробната липотоксичност чрез стимулиране на експресия на TNF-a чрез лизозомна пътека. Хепатология. 2004; 40 (1): 185 ? 194.)