Ни для кого не секрет, что диета с высоким содержанием жиров вредна для здоровья. Теперь исследователи обнаружили молекулярный ключ к разгадке того, почему это так.
Связанные изображения
Изображение
Лили Го
Ссылки по теме
Институт диабета, ожирения и метаболизма
Перельмана Медицинская школа
Система здравоохранения Пенсильванского университета
Запись в журнале Biological Chemistry , Митчел Лазар, доктор медицинских наук , сильванских Eisman профессор медицины и директор Института диабета, ожирения и обмена веществ в Перельмана школы медицины в Университете Пенсильвании , и его коллеги описывают , что у мышей, которым не хватает фермента, контролирующего экспрессию генов, получавших диету с высоким содержанием жиров, наблюдается быстрое утолщение сердечной мышцы и сердечная недостаточность. Эта молекулярная связь между потреблением жиров и ферментом, отвечающим за регулирование экспрессии генов - по крайней мере, у мышей - имеет значение для людей, соблюдающих так называемые западные диеты и борющихся с сердечными заболеваниями. Регулирование активности фермента может быть новой фармацевтической целью.
Команда обнаружила, что сконструированные мыши без фермента HDAC3, как правило, недоэкспрессируют гены, важные для метаболизма жиров и выработки энергии. По сути, при питании с высоким содержанием жиров сердца этих животных не могут вырабатывать достаточно энергии и, следовательно, не могут эффективно перекачивать кровь.
Эти же мыши хорошо переносят нормальную диету, а также немутантные нормальные животные. «HDAC3 - это промежуточное звено, которое обычно защищает мышей от разрушительного воздействия диеты с высоким содержанием жиров», - говорит Лазар.
Ферменты HDAC контролируют экспрессию генов, регулируя доступность хроматина - ДНК и белковой структуры, в которой находятся гены. Внутри хроматина ДНК намотана на белки, называемые гистонами. Гены в плотно скрученных областях хроматина обычно недоступны и подавлены, тогда как гены в слабо упакованных областях могут быть активированы.
Когда животное ест, его метаболизм изменяется, но еда не меняет геном клетки. Вместо этого пища модулирует «эпигеном», молекулярные маркеры хроматина, которые влияют на экспрессию генов, влияя на то, насколько плотно ДНК обернута вокруг его белковой основы.
Ранее исследователи из Юго-западного медицинского центра Техасского университета показали, что если HDAC3 удаляется в ткани сердца в середине эмбрионального развития, у животных развивается сильное утолщение сердечных стенок (гипертрофическая кардиомиопатия), что снижает насосную эффективность органа. Эти животные обычно умирали в течение нескольких месяцев после рождения.
Лазар и его команда хотели знать, что произойдет, если ген будет инактивирован в сердечной ткани после рождения. К своему удивлению, они обнаружили, что эти животные в основном нормальные.
