Исследователи из Cedars-Sinai обнаружили новый путь, который помогает объяснить, как употребление слишком большого количества алкоголя вызывает повреждение печени, в частности, митохондриальную дисфункцию при алкогольном заболевании печени.
Открытие, опубликованное в рецензируемом журнале Nature Communications , также может помочь разработать новый подход к лечению людей, страдающих этим заболеванием.
Случаи заболеваний печени , связанных с алкоголем , продолжают расти и являются одной из ведущих причин смерти, связанной с алкоголем. Спектр заболевания включает гепатит, фиброз, цирроз и рак печени . Только цирроз является причиной 1,6 миллиона смертей во всем мире, и более 50% случаев связаны со злоупотреблением алкоголем . Помимо воздержания, в настоящее время не существует эффективных методов лечения людей с этим заболеванием.
«Заболевания печени, связанные с алкоголем, являются серьезной проблемой в мире», — сказала Шелли С. Лу, доктор медицинских наук, директор каршского отделения гастроэнтерологии и гепатологии медицинского факультета и старший автор исследования. «Мы давно знали, что алкоголь каким-то образом повреждает митохондрии , но до сих пор не было ясно, каковы механизмы возникновения этого повреждения».
Печень очень богата митохондриями, известными как электростанция всех клеток, и играет решающую роль в функционировании печени. Однако алкоголь может изменять структуру и функцию митохондрий, что приводит к повреждению печени.
Чтобы лучше понять механизмы повреждения митохондрий при алкогольном заболевании печени, Лу и ее команда изучили роль фермента под названием MATα1, который отвечает за обеспечение печени жизненно важными питательными веществами для выживания.
Используя ткани печени пациентов с алкогольным заболеванием печени и доклинические модели, команда обнаружила, что уровни этого фермента избирательно снижаются в митохондриях.
«Как только мы увидели истощение MATα1, нам нужно было выяснить, из-за чего это происходит», — сказала Люсия Барбье-Торрес, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Лу и первый автор исследования.
Команда обнаружила, что алкоголь активирует белок казеинкиназы 2 (CK2), который запускает процесс, называемый фосфорилированием MATα1 по определенному аминокислотному остатку. В своих экспериментах команда обнаружила, что этот процесс облегчает взаимодействие между MATα1 с другим белком, называемым PIN1, и предотвращает транспортировку MATα1 в митохондрии.
«Как только это взаимодействие происходит, MATα1 не может попасть в митохондрии, чтобы обеспечить необходимое питательное вещество, и вместо этого деградирует», — сказал Барбье-Торрес.
Имея эту информацию, команда решила заблокировать это взаимодействие, отключив MATα1, тем самым предотвратив фосфорилирование. Это предотвратило взаимодействие двух белков, сохранив расположение и функцию митохондриального MATα1 в митохондриях и, таким образом, защитив митохондрии от повреждения при употреблении алкоголя. Они наблюдали такую же защиту, когда снижали экспрессию CK2 для снижения фосфорилирования MATα1.
«Наши результаты подтверждают новый и целенаправленный механизм, помогающий лечить алкогольное заболевание печени », — сказала Лу, которая также является профессором медицины и председателем женской гильдии в области гастроэнтерологии.
Следующие шаги в этом направлении исследований для Лу и ее команды включают разработку низкомолекулярных терапевтических средств, которые могут препятствовать взаимодействию между MATα1 и PIN1, что должно защищать митохондрии от повреждений, опосредованных алкоголем.
Среди дополнительных соавторов Cedars-Sinai Бен Мюррей, Джин Вон Ян, Цзяохун Ван, Мичитака Мацуда, Вэй Фан, Нирмала Мавила, Хуэй Пэн, Комал Рамани, Экихиро Секи и Дженнифер Ван Эйк.
Теги: алкоголь, печень
