Leurs découvertes, publié dans la revue La nature , mettre en lumière le phénomène connu sous le nom de stress réducteur et comment la génétique et les facteurs environnementaux tels que l'alimentation influencent ce facteur de risque de maladie émergent.
Le stress réducteur se produit lorsque les cellules accumulent une surabondance d'électrons, qui jouent un rôle essentiel dans la production d'énergie.
"La nourriture que nous mangeons a tendance à être très riche en électrons, " dit Vamsi Mootha, MARYLAND, du Département de biologie moléculaire de Mass General, et auteur principal du La nature étudier. "Mais s'il y a un déséquilibre entre l'offre et la demande de ces électrons - en particulier, une offre excédentaire - vous pouvez obtenir un stress réducteur."
Une alimentation riche en graisses et la consommation d'alcool peuvent provoquer un stress réducteur dans les cellules du foie. Alors que le stress réducteur a été lié à certains troubles génétiques rares connus sous le nom de maladies mitochondriales, son rôle dans des conditions plus courantes n'a pas été bien étudié.
Le collègue de Mootha et l'auteur principal de l'étude, L'hépatologue généraliste Russell Goodman, MARYLAND, DPhil, a supervisé une équipe qui a administré une enzyme génétiquement modifiée appelée LbNOX au foie de souris de laboratoire qui avaient reçu de l'alcool.
"L'alcool génère une tonne d'électrons, et cela provoque beaucoup de stress réducteur, " dit Goodman. Pourtant, LbNOX a empêché les souris de développer un stress réducteur. " L'étude a montré que nous pouvons utiliser cet outil génétique pour contrôler le stress réducteur dans le foie, " dit-il. " Nous pouvons le donner et le reprendre. "
L'équipe a identifié un métabolite dans le sang appelé alpha-hydroxybutyrate qui augmentait lorsque les électrons s'accumulaient dans les cellules du foie.
Cela a intrigué les enquêteurs, puisque les niveaux d'alpha-hydroxybutyrate sont associés à la résistance à l'insuline, un facteur de risque de diabète de type 2, et l'obésité.
Une analyse génétique antérieure a lié les niveaux d'alpha-hydroxybutyrate chez l'homme à une variante d'un gène appelé GCKR, qui survient chez environ 50 % des personnes et semble affecter le risque de nombreuses maladies et traits malsains, telles que la stéatose hépatique et des taux élevés de lipides sanguins appelés triglycérides.
Ils ont montré que la mutation GCKR dans les cellules hépatiques de souris était associée à des niveaux élevés d'alpha-hydroxybutyrate, le liant au stress réducteur.
Surtout, cette étude (financée par la Fondation Marriott) a révélé que le traitement du stress réducteur avec LbNOX abaissait les niveaux de triglycérides, qui augmentent le risque de maladies cardiovasculaires, et des facteurs métaboliques améliorés, y compris la résistance à l'insuline.
Mootha pense que l'alpha-hydroxybutyrate pourrait être utilisé comme biomarqueur pour tester le stress réducteur et que LbNOX pourrait un jour servir de traitement pour les maladies causées par un dysfonctionnement métabolique.
LbNOX renforce une nouvelle classe d'études que nous appelons « métabolisme causal ». Ils nous permettent, pour la première fois, pour manipuler le métabolisme des organismes vivants et voir quelles en sont les conséquences."
Vamsi Mootha, MARYLAND., Auteur principal, Réalisateur, Département de biologie moléculaire, Hôpital général du Massachusetts