Ученые из Марийского государственного университета, РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с коллегами из Университета наук о здоровье и реабилитации (КНР) выяснили, что бороться с гибелью клеток сосудов из-за избытка жиров в крови можно, если предотвратить неконтролируемое открытие пор в митохондриях этих клеток с помощью бонгкрековой кислоты, которая образуется в ферментированных бактериями кокосовых орехах. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Biomolecules.
Гиперлипидемия — распространенное нарушение обмена вещества, которое часто возникает у пациентов с сахарным диабетом. Избыток жиров в крови повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, поскольку приводит к поражению эндотелиоцитов — клеток, выстилающих стенки кровеносных сосудов. Одна из причин этого в том, что при гиперлипидемии в митохондриях («энергетических станциях» клеток) открываются поры — каналы, через которые запускается неконтролируемый обмен ионами и малыми молекулами между цитоплазмой клетки и митохондриями. Это приводит к избыточной выработке активных форм кислорода, нарушению работы митохондрий и в конечном счете к гибели клетки.
Ученые предполагают, что вещества, препятствующие нерегулируемому открытию пор в оболочках митохондрий, могут помочь избежать разрушения клеток сосудов при избытке липидов в крови. Авторы новой работы изучили влияние на эндотелиоциты двух соединений с противоположным эффектом — бонгкрековой кислоты, закрывающей митохондриальные поры, и карбоксиатрактилозида, напротив, открывающего их. Бонгкрековая кислота — это токсин, который производят бактерии Burkholderia gladioli, например, при переработке мякоти кокосовых орехов. В малых дозах он безопасен для клеточной культуры.
Чтобы смоделировать условия избытка липидов, ученые в течение 6 дней обрабатывали клетки пальмитиновой кислотой — компонентом природных жиров. В результате 80% клеток погибло. Совместная обработка клеток пальмитиновой и бонгкрековой кислотами привела к росту жизнеспособности клеток, меньшему повреждению митохондрий и снижению продукции активных форм кислорода. Это говорит о том, что бонгкрековая кислота помогла частично преодолеть окислительный стресс. Карбоксиатрактилозид показал противоположный эффект: не только не уберег мембраны митохондрий от открытия пор, но и усугубил этот процесс, из-за чего погибла почти вся клеточная популяция. Кроме того, увеличился окислительный стресс в клетках.
Авторы работы отмечают, что эксперимент показал: препараты, подавляющие образование митохондриальных пор, в сочетании с другими методами могут помочь уберечь клетки сосудов от пагубного воздействия избытка липидов. Результаты исследования будут полезны при разработке подходов для лечения последствий гиперлипидемии, возникающей при сахарном диабете. В дальнейшем ученые планируют выявить другие митохондриальные мишени сахарного диабета и показать, что митохондриально-нацеленная терапия может быть полезна и для его лечения.
