Изображение предоставлено Creative Commons / пользователь Nephron CC BY-SA 3.0
Сердечные заболевания – убийца номер один в Соединенных Штатах, а высокий уровень триглицеридов в крови считается лишь одним из нескольких факторов риска. Ежегодно в клиниках проводятся миллионы липидных панелей, анализов крови, которые определяют уровень холестерина и триглицеридов.
Два новых исследования Института Моргриджа показывают, что текущих тестов, которые измеряют содержание классов липидов, недостаточно. Скорее, липиды, идентифицированные и изученные на уровне отдельных видов, а не сгруппированные по классам, могут быть лучшими признаками метаболического здоровья.
Результаты были опубликованы в Интернете 13 июня 2018 года в Cell Systems в виде статей с открытым доступом, одна из которых посвящена видам липидов плазмы, а вторая – липидам печени.
Липиды или жиры невероятно важны для здоровья человека, но это одна из самых сложных биомолекул для изучения. Используя достижения в технологии масс-спектрометрии, ученые из Моргриджа измерили почти 150 видов липидов в крови и печени мышей и определили некоторые из них, которые могут выступать в качестве признаков здорового или нездорового метаболического состояния.
Для пациентов, получающих липидную панель – то, что Американская кардиологическая ассоциация предлагает всем старше 20 лет – результаты будут включать ссылку на уровни триглицеридов. Эти тесты смотрят на триглицериды в целом, как на группу, и измеряют, сколько триглицеридов находится в крови.
Но Молли МакДевитт, аспирантка лаборатории Дэйва Паглиарини в Моргридже и соавтор статей, говорит, что изучение отдельных видов триглицеридов дает гораздо более точную картину.
"Мы даже не знаем, сколько существует различных триглицеридов – сотни, тысячи," говорит Макдевитт. "Мы обнаружили, что некоторые триглицериды положительно коррелируют с ожирением печени, в то время как другие отрицательно коррелируют с ожирением печени. Объединение всех триглицеридов в один класс маскирует эти более тонкие ассоциации."
В этом исследовании ученые определили семь видов триглицеридов в крови, которые связаны либо со здоровой, либо с ожирением печени.
Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) – заболевание, при котором печень набирает жир, а клетки начинают умирать, что в конечном итоге приводит к органной недостаточности, – была в центре внимания этой работы, хотя результаты также влияют на другие заболевания, связанные с метаболизмом липидов, такие как диабет. ожирение и метаболический синдром.
Работой руководила команда Йохана Ауверкса из EPFL в Швейцарии, а членская организация Morgridge и профессор Университета Висконсин-Мэдисон Джош Кун внес свой вклад в исследования в области масс-спектрометрии.
Определение биомаркеров болезни
Один из вопросов, заданных в двух статьях: говорит ли измерение липидов в плазме (простой анализ крови) что-то о том, что происходит в каком-либо органе?? Часто для выявления ожирения печени требуется инвазивная биопсия печени. Взятие образца крови было бы гораздо более простым способом диагностировать его.
Исследования все еще находятся на начальной стадии, но результаты выглядят многообещающими.
"По мере того, как мы переходим от измерения общего класса липидов в сыворотке к определенным липидам, мы обнаруживаем, что некоторые из них действительно предсказывают то, что происходит в печени," говорит Дэйв Паглиарини, директор темы «Метаболизм Моргриджа». "Это дает нам уверенность в том, что мы сможем обнаружить в плазме биомаркеры, которые сообщают о том, что происходит в метаболизме органов."
Использование мультиомных подходов к дальнейшим открытиям
Объединив данные о липидах с другими наборами биомедицинских данных, подход, известный как мультиомикс, ученые смогли идентифицировать и расставить приоритеты для наборов генов, которые, как они знают, вызывают изменения в уровнях липидов.
"Мы могли бы найти место в ДНК, содержащее 400 генов, и было бы очень сложно проследить за всеми этими генами," Макдевитт говорит. "Использование различных уровней многомерного подхода, таких как фенотипы и уровни экспрессии генов, помогает нам сузить этот список до чего-то более простого в использовании."
В ходе будущей работы будут изучены области генома, которые, как обнаружила команда, связаны с различными липидами. Цель состоит в том, чтобы идентифицировать гены, ответственные за изменения липидов, и раскрыть механизмы того, как они делают то, что делают.
"Это действительно отправная точка," Паглиарини говорит. "Эти крупномасштабные исследования теперь дают нам и другим членам сообщества возможность расставить приоритеты в этих генах для новых механистических открытий."