Sus hallazgos, publicado en la revista Naturaleza , arrojar luz sobre el fenómeno conocido como estrés reductor y cómo la genética y los factores ambientales, como la dieta, influyen en este factor de riesgo de enfermedad emergente.
El estrés reductor ocurre cuando las células acumulan una sobreabundancia de electrones, que juegan un papel fundamental en la producción de energía.
"Los alimentos que comemos tienden a ser muy ricos en electrones, "dice Vamsi Mootha, MARYLAND, del Departamento de Biología Molecular de Mass General, y autor principal del Naturaleza estudio. "Pero si hay un desequilibrio entre la oferta y la demanda de esos electrones, específicamente, un exceso de suministro, puede tener un estrés reductor ".
Llevar una dieta alta en grasas y consumir alcohol puede causar un estrés reductor en las células del hígado. Si bien el estrés reductor se ha relacionado con ciertos trastornos genéticos raros conocidos como enfermedades mitocondriales, su papel en condiciones más comunes no ha sido bien estudiado.
Colega de Mootha y autor principal del estudio, El hepatólogo general de masas Russell Goodman, MARYLAND, DPhil, supervisó un equipo que administró una enzima modificada genéticamente llamada LbNOX a los hígados de ratones de laboratorio a los que se les había dado alcohol.
"El alcohol genera una tonelada de electrones, y eso causa mucho estrés reductivo, "dice Goodman. Sin embargo, LbNOX evitó que los ratones desarrollaran estrés reductivo". El estudio demostró que podemos usar esta herramienta genética para controlar el estrés reductor en el hígado, ", dice." Podemos darlo y quitarlo ".
El equipo identificó un metabolito en la sangre llamado alfa-hidroxibutirato que aumentaba cuando los electrones se acumulaban en las células del hígado.
Esto intrigó a los investigadores, Dado que los niveles de alfa-hidroxibutirato están asociados con la resistencia a la insulina, un factor de riesgo para la diabetes tipo 2, y obesidad.
El análisis genético previo relacionó los niveles de alfa-hidroxibutirato en humanos con una variante en un gen llamado GCKR, que ocurre en aproximadamente el 50 por ciento de las personas y parece afectar el riesgo de muchas enfermedades y rasgos no saludables, como la enfermedad del hígado graso y niveles elevados de grasas en sangre llamadas triglicéridos.
Demostraron que la mutación GCKR en las células del hígado de ratón se asoció con altos niveles de alfa-hidroxibutirato, vinculándolo al estrés reductivo.
En tono rimbombante, este estudio (que fue financiado por la Fundación Marriott) encontró que el tratamiento del estrés reductor con LbNOX redujo los niveles de triglicéridos, que aumentan el riesgo de enfermedad cardiovascular, y factores metabólicos mejorados, incluida la resistencia a la insulina.
Mootha cree que el alfa-hidroxibutirato podría usarse como un biomarcador para evaluar el estrés reductor y que LbNOX algún día podría servir como tratamiento para enfermedades causadas por disfunción metabólica.
LbNOX está potenciando una nueva clase de estudios que llamamos 'metabolismo causal'. Nos están permitiendo por primera vez, manipular el metabolismo en organismos vivos y ver cuáles son las consecuencias ".
Vamsi Mootha, MARYLAND., Autor principal, Director, Departamento de Biología Molecular, Hospital General de Massachusetts
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