Heidän havaintonsa, julkaistu lehdessä Luonto , valaise ilmiötä, joka tunnetaan pelkistävänä stressinä ja miten geneettiset ja ympäristötekijät, kuten ruokavalio, vaikuttavat tähän kehittyvään sairauden riskitekijään.
Pelkistävää stressiä esiintyy, kun solut keräävät elektronien ylimäärän, joilla on tärkeä rooli energiantuotannossa.
"Ruoka, jota syömme, on yleensä erittäin runsaasti elektroneja, "sanoo Vamsi Mootha, MD, Mass Generalin molekyylibiologian osastolta, ja kirjan vanhempi kirjoittaja Luonto tutkimus. "Mutta jos näiden elektronien kysynnän ja tarjonnan välillä on epätasapaino, erityisesti liiallinen tarjonta-voit saada vähentävää stressiä. "
Rasvaisen ruokavalion syöminen ja alkoholin käyttö voivat aiheuttaa pelkistävää stressiä maksasoluissa. Vaikka pelkistävä stressi on yhdistetty tiettyihin harvinaisiin geneettisiin häiriöihin, joita kutsutaan mitokondriosairauksiksi, sen roolia yleisissä olosuhteissa ei ole tutkittu hyvin.
Moothan kollega ja tutkimuksen johtava kirjoittaja, Yleishepatologi Russell Goodman, MD, DPhil, valvoi ryhmää, joka antoi LbNOX -nimistä geneettisesti muokattua entsyymiä alkoholin saaneiden laboratoriohiirien maksaan.
"Alkoholi tuottaa tonnia elektroneja, ja se aiheuttaa paljon vähentävää stressiä, "sanoo Goodman. Silti LbNOX esti hiiriä kehittämästä pelkistävää stressiä." Tutkimus osoitti, että voimme käyttää tätä geneettistä työkalua hallitsemaan pelkistävää stressiä maksassa, "Hän sanoo." Voimme antaa sen ja ottaa sen pois. "
Ryhmä tunnisti veressä metaboliitin, jota kutsutaan alfa-hydroksibutyraatiksi ja joka nousi, kun elektroneja kertyi maksasoluihin.
Tämä kiinnosti tutkijoita, koska alfa-hydroksibutyraattitasot liittyvät insuliiniresistenssiin, tyypin 2 diabeteksen riskitekijä, ja liikalihavuus.
Aikaisempi geneettinen analyysi yhdisti ihmisten alfa-hydroksibutyraattitasot GCKR-nimisen geenin varianttiin, joita esiintyy noin 50 prosentilla ihmisistä ja näyttää vaikuttavan monien sairauksien ja epäterveellisten piirteiden riskiin, kuten rasvainen maksasairaus ja kohonneet veren rasva -arvot, joita kutsutaan triglyserideiksi.
Ne osoittivat, että GCKR-mutaatio hiiren maksan soluissa liittyi korkeisiin alfa-hydroksibutyraattipitoisuuksiin, yhdistää sen vähentävään stressiin.
Tärkeää tässä tutkimuksessa (jonka rahoitti Marriott -säätiö) havaittiin, että vähentävän stressin hoito LbNOX:lla alensi triglyseriditasoja, jotka lisäävät riskiä sairastua sydän- ja verisuonitauteihin, ja parantuneet aineenvaihduntatekijät, mukaan lukien insuliiniresistenssi.
Mootha uskoo, että alfa-hydroksibutyraattia voitaisiin käyttää biomarkkerina vähentävän stressin testaamiseen ja että LbNOX voi jonain päivänä toimia metabolisten toimintahäiriöiden aiheuttamien sairauksien hoitona.
LbNOX antaa mahdollisuuden uudelle tutkimukselle, jota kutsumme syy -aineenvaihduntaksi. He sallivat meille, ensimmäistä kertaa, manipuloida aineenvaihduntaa elävissä organismeissa ja nähdä seuraukset. "
Vamsi Mootha, M.D., Vanhempi kirjailija, Johtaja, Molekyylibiologian laitos, Massachusettsin yleinen sairaala