Биологи предложили новый способ снизить содержание холестерина в крови
Избыток холестерина чреват сердечно-сосудистыми болезнями, а те — ведущая причина смертности. Учитывая это, авторы новой статьи исследовали метаболизм холестерина и описали ранее неизвестный этап его транспорта в клетках кишечника. Этот механизм уникален, так как обходится без мембранных пузырьков (везикул), и может лечь в основу новой терапии.Холестерин — это жироподобное соединение, которое в больших количествах содержится в мембранах клеток животных и человека. Он необходим для их нормальной работы, но при избытке вызывает атеросклероз и повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Те, в свою очередь, ежегодно уносят миллионы жизней по всему миру.
Поэтому от излишков циркулирующего в крови холестерина необходимо избавляться, для чего используют фармакологические препараты. Однако механизмы, за счет которых они работают, пока известны не полностью. Кроме того, всегда полезно иметь альтернативные подходы к лечению и дополнять их арсенал. Это требует детального понимания метаболизма холестерина в норме и при патологии. До недавнего времени в нем оставался большой пробел, который только что восполнила публикация в Science.
В организме человека холестерин либо поступает извне с пищей, либо синтезируется в печени. В первом случае его всасывание происходит в тонкой кишке, где холестерин захватывают микроворсинки клеток выстилки — энтероцитов, — покрывающих пальцевидные выросты слизистой кишки. Из их внешних мембран холестерин попадает в эндоплазматический ретикулум (ЭПР) — крупную органеллу, ответственную за синтез и транспорт веществ в клетке. Именно этот этап оставался «белым пятном»: ученым предстояло узнать, как холестерин переносится внутри энтероцитов к их ЭПР.
Кстати, после этого холестерин в энтероцитах упаковывается в частицы, которые также содержат специфические белки — хиломикроны. Те поступают в кровь и доставляют холестерин по всему телу.
Авторы новой работы использовали ряд методов: трансгенные модели на мышах, исследование структуры биомолекул и создание энтероидов. Это культивируемые клетки кишечника разного типа, которые растут вместе и потому хорошо воспроизводят работу настоящего органа.
Оказалось, что перенос холестерина в энтероцитах не зависит от пузырьков мембраны — основного способа «доставки грузов» в клетке. Вместо этого две крупные мембраны энтероцита — внешняя (цитоплазматическая) и мембрана ЭПР — напрямую контактируют, за счет чего холестерин попадает в ретикулум.
Процесс обеспечивают два белка — NPC1L1 и Aster, которые работают последовательно. Исследователи учли, что нарушить передачу холестерина с их помощью значит избежать попадания его излишков в кровь. Ученые успешно ингибировали активность второго белка (Aster) и таким образом предотвратили гиперхолестеринемию (высокую концентрацию холестерина в крови) у мышей, которые получали большое количество этого липида с пищей.
Новый результат имеет большое значение, поскольку может быть использован для снижения содержания холестерина в крови человека. Это позволяет предотвратить многие его опасные последствия, которые сейчас угрожают миллионам людей.