Когда клеткам не хватает кислорода во время сердечного приступа или инсульта, они активируют множество экстренных мер для защиты себя и организма. В течение десятилетий учёные наблюдали, что выработка в организме молекулы жира с «тремя хвостами» постоянно возрастает во время этой травмы, но не могли понять почему. Теперь исследователи из Корнелла раскрыли её неожиданную роль в выживании клеток: защита от повреждений при нехватке кислорода.
Исследование показывает, что молекула жира N-ацилфосфатидилэтаноламин (NAPE) помогает клеткам выжить при ишемии — потере кислорода из-за снижения кровотока — путём выведения молочной кислоты из клеток. Этот токсичный побочный продукт накапливается во время экстренного метаболизма, и всплеск NAPE, по-видимому, является частью защитной реакции организма.
Хотя исследования всё ещё находятся на ранней стадии, результаты показывают, что повышение уровня NAPE или его имитация однажды могут помочь ограничить повреждение тканей при сердечном приступе и инсульте.
Исследование опубликовано 5 сентября в Journal of the American Chemical Society. Руководили исследованием аспирант Дин-Чи Чиу и Джереми Баскин, доцент и исследователь семьи Нэнси и Питера Мейнигов в области наук о жизни на кафедре химии и химической биологии в Колледже искусств и наук и Институте Вейлла по клеточной и молекулярной биологии.
Другие участники исследования — аспирант Юань-Тин Чо, член лаборатории Баскина в Институте Вейлла, и Хенинг Лин, профессор медицины и химии в Чикагском университете.
«Во время сердечного приступа или инсульта, когда происходит нарушение кровотока, клетки в поражённой ткани, будь то сердце или мозг, должны изо всех сил стараться продолжать вырабатывать энергию для выживания», — сказал Баскин.
В нормальных условиях клетки в основном производят энергию более длительным и более эффективным процессом, связанным с митохондриями. «Однако, когда потребность в энергии становится насущной и кислорода не хватает, например, при ограничении кровотока, происходит переключение метаболизма в пользу гликолиза, который является быстрым и неэффективным способом выработки энергии», — сказал он. «Но чтобы поддерживать непрерывный гликолиз, накапливается лактат, или молочная кислота, и, поскольку на высоких уровнях он может быть токсичным, клеткам необходимо экспортировать его, чтобы предотвратить его накопление внутри клеток до нежелательного уровня».
Поскольку NAPE отталкивает воду и недолговечен в клетках, изучить его напрямую было практически невозможно. Исследовательская группа преодолела эту проблему, разработав и синтезировав химический зонд-«двойник», который помечал белковых партнёров NAPE под ультрафиолетовым светом, раскрывая его взаимодействия.
Исследователи наблюдали, как NAPE присоединяется к белкам, регулирующим транспорт лактата. В частности, он связывался с двумя белками на поверхности клеток, CD147 и CD44, которые контролируют транспортные белки, действующие как ворота, контролирующие движение молочной кислоты в клетки и из них. Эксперименты команды показали, что, когда уровень NAPE повышается, транспорт лактата усиливается, а блокирование этих переносчиков устраняет эффект.
«Работа переосмысливает NAPE как сигнальную молекулу», — сказал Баскин. «Наше открытие о том, что NAPE может стимулировать экспорт лактата, поддерживает модель, в которой роль NAPE в патологических событиях, таких как сердечный приступ или инсульт, является частью защитной реакции».
Пока команда изучает, могут ли разные версии NAPE с разным составом «хвостов» точно настраивать регуляцию лактата уникальными способами. Их также интересует, играет ли NAPE роль в других тканях, помимо сердца и мозга. «Будущие исследования в тканях сердца и мозга позволят более непосредственно проверить эту гипотезу», — сказал Баскин. «Если подтвердится, работа может поддержать создание терапий, повышающих уровень NAPE как способа ограничения повреждения тканей при сердечно-сосудистых чрезвычайных ситуациях».
Другие новости по теме
- Численность кондоров в дикой природе в центральной Калифорнии скоро может стать максимальной за последние годы, считают эксперты.
- В интернете есть много сайтов с информацией на эту тему. [Посмотрите, что нашлось в поиске](https://ya.ru)
- Австралия приостановила вырубку лесов ради спасения коал
- Перенаселение убивает детёнышей горилл в среде обитания в Руанде
- Многофункциональные слизистые оболочки и полидопаминовые сферы обеспечивают целенаправленную регулируемую доставку лекарств
- Некоторые тропические деревья охлаждают свои листья, чтобы пережить жару, но не все виды умеют с этим справляться
- Новый метод отслеживает изменения в экспрессии генов, чтобы раскрыть решения о судьбе клеток
- Мы расшифровали древнейшие генетические данные египтянина, человека, похороненного около 4500 лет назад.
- Исследователи количественно оценили скорость важного эволюционного процесса в океане
- Новое исследование показывает тревожное сокращение численности насекомых даже в нетронутых экосистемах
Другие новости на сайте
- 🎮 Поколение PS5 получило худшие лимитированные издания консолей, считают фанаты
- 🎮 Мир «Марио Карт» получил нелепый клон в магазине Xbox! 😱
- Дебют Ford F-150 Lightning STX с обновлённым внедорожным дизайном (2026 год)
- Volkswagen скорректирует свою линейку моделей к 2026 году в США
- Наблюдение за ценой биткоина: быки нацелены на прорыв, пока медведи защищают сопротивление
- Искусственный интеллект помогает выращивать биотопливо на неплодородной почве и защищать растения от инфекционных заболеваний
- Майкл Сэйлор объявляет об увеличении состояния компании Strategy в биткоинах — теперь 638 тысяч монет
- Новая книга задаётся вопросом: требует ли борьба с изменением климата стабильности или конфликта?
- Metaplanet увеличивает резервы биткоина до более чем 20 000 BTC стоимостью свыше 2,2 миллиарда долларов
- Румыния, август 2025: Dacia Logan вновь на первом месте, Bigster бьёт рекорды по продажам