دانشمندان مکانیسم تجمع کلسترول "بد" در خون را کشف کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، سطح بالای کلسترول با افزایش خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی عروقی مرتبط است. علاوه بر این، سطح کلسترول نه تنها تحت تأثیر میزان چربی رژیم غذایی، بلکه تحت تأثیر توانایی بدن در حذف چربی‌های اضافی از جریان خون نیز قرار دارد. دانشمندان مکانیسمی را کشف کرده‌اند که قبلاً ناشناخته بود و ممکن است توانایی کبد در حذف چربی‌های اضافی از جریان خون را مختل کند. این مکانیسم توضیح می‌دهد که چگونه کلسترول اضافی رژیم غذایی عملکرد گیرنده‌های سلولی را مختل می‌کند. ایزوستیا در مورد آنچه در کبد اتفاق می‌افتد و اینکه چرا این کشف برای درک اختلالات متابولیسم چربی مهم است، گزارش می‌دهد.

چگونه کبد کلسترول را از خون حذف می‌کند

کبد نقش کلیدی در تنظیم سطح کلسترول ایفا می‌کند. برای حذف لیپوپروتئین‌های با چگالی کم (LDL)، که اغلب به عنوان کلسترول "بد" شناخته می‌شوند، سلول‌های این اندام از گیرنده‌های تخصصی استفاده می‌کنند. این گیرنده‌ها روی سطح سلول قرار دارند و ذرات موجود در خون را جذب می‌کنند و سپس آنها را برای پردازش بیشتر به داخل بدن منتقل می‌کنند.

تعداد این گیرنده‌ها مهم است: هرچه تعداد بیشتری از آنها روی سطح سلول‌های کبد باقی بمانند، این اندام می‌تواند LDL را از جریان خون به طور فعال‌تری جذب کند. دانشمندان پیش از این می‌دانستند که رژیم غذایی پرکلسترول می‌تواند این توانایی کبد را تضعیف کند، اما مکانیسم‌های مولکولی زیربنایی این فرآیند به طور کامل شناخته نشده بودند.

ما مدت‌هاست می‌دانیم که رژیم غذایی پرکلسترول، توانایی کبد در حذف کلسترول از خون را کاهش می‌دهد، اما دلیل آن را به طور کامل نمی‌دانستیم.

مطالعه‌ای که در مجله Nature منتشر شد، به کشف یکی از مکانیسم‌های پشت این فرآیند کمک کرد. محققان در آزمایش‌هایی با موش‌ها و سلول‌های انسانی، پروتئین Ral را کشف کردند که توسط کلسترول اضافی رژیم غذایی فعال می‌شود و زنجیره‌ای از واکنش‌ها را آغاز می‌کند که منجر به کاهش تعداد گیرنده‌های LDL در سطح سلول‌های کبدی می‌شود.

به طور معمول، گیرنده‌های LDL، پس از جذب ذرات کلسترول، می‌توانند به سطح سلول بازگردند و دوباره مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، با افزایش فعالیت Ral، این فرآیند تغییر می‌کند: پروتئین با کمپلکس RalBP۱–REPS۱ که در انتقال گیرنده به داخل سلول نقش دارد، تعامل می‌کند.

در نتیجه، گیرنده‌ها بازیافت نمی‌شوند، بلکه به لیزوزوم‌ها - ساختار‌های سلولی مسئول تجزیه مولکول‌های مختلف - فرستاده می‌شوند. در آنجا، آنها از بین می‌روند. هرچه گیرنده‌های کمتری روی سطح سلول‌های کبد باقی بمانند، جذب LDL از خون برای این اندام دشوارتر می‌شود.

دانشمندان همچنین ثابت کردند که آنزیم کاتپسین A (CTSA) در این فرآیند دخیل است. وقتی Ral فعال می‌شود، به لیزوزوم‌ها هدایت می‌شود، جایی که باعث تخریب گیرنده‌ها می‌شود. در عین حال، آزادسازی آن از سلول‌ها محدود می‌شود و تجمع آنزیم را در این ساختار‌ها بیشتر می‌کند.

بنابراین، کلسترول اضافی نه تنها بر میزان جذب آن در بدن تأثیر می‌گذارد، بلکه یک مکانیسم سلولی را تحریک می‌کند که تعداد گیرنده‌های مورد نیاز کبد برای حذف LDL از جریان خون را کاهش می‌دهد.

محققان کشف کردند که مکانیسم کشف‌شده مستقل از PCSK۹ عمل می‌کند، پروتئینی که تعداد گیرنده‌های LDL را روی سطح سلول‌های کبدی تنظیم می‌کند. این بدان معناست که آنها مسیر جداگانه‌ای را شناسایی کرده‌اند که بر توانایی کبد در حذف کلسترول "بد" از خون تأثیر می‌گذارد.

این مطالعه همچنین نقش SNX۱۷، پروتئینی که به بازگرداندن گیرنده‌های LDL به سطح سلول پس از آزاد شدن آنها کمک می‌کند، را بررسی کرد. هنگامی که Ral فعال می‌شود، تعامل SNX۱۷ با گیرنده‌ها ضعیف می‌شود و استفاده مجدد از آنها را دشوار می‌سازد. این امر همراه با افزایش تخریب گیرنده، دسترسی به آنها را بیشتر کاهش می‌دهد.

محققان همچنین داده‌های ژنتیکی انسان را تجزیه و تحلیل کردند. گونه‌های ژنی مرتبط با مکانیسم شناسایی‌شده از نظر آماری با تغییرات سطح کلسترول مرتبط بودند. این یافته، نتایج آزمایش‌های سلولی و حیوانی را تکمیل می‌کند، اگرچه به خودی خود ثابت نمی‌کند که مسیر شناسایی‌شده، غلظت LDL را در یک فرد خاص تعیین می‌کند.

این کشف چه چیزی را در مورد کلسترول بالا توضیح می‌دهد؟

نتایج این مطالعه به ما کمک می‌کند تا بهتر درک کنیم که چرا رژیم غذایی سرشار از کلسترول می‌تواند متابولیسم کلسترول را مختل کند. در این وضعیت، بدن دو تغییر را همزمان تجربه می‌کند: افزایش دریافت کلسترول و کاهش توانایی کبد در حذف آن از خون به دلیل کاهش تعداد گیرنده‌های عملکردی LDL.

با این حال، دانشمندان هنوز میزان تأثیر مکانیسم کشف‌شده بر سطح کلسترول در انسان در شرایط عادی را مشخص نکرده‌اند. بیشتر آزمایش‌ها روی موش‌ها و مدل‌های سلولی انجام شده است و تجزیه و تحلیل داده‌های ژنتیکی انسان، ارتباطات آماری را نشان داده، اما رابطه علیتی را تأیید نکرده است.

نویسندگان این مطالعه معتقدند که مکانیسم کشف‌شده، درک ما از تنظیم کلسترول در بدن را گسترش می‌دهد. این نشان می‌دهد که عملکرد کبد نه تنها تحت تأثیر سنتز لیپید و مصرف غذا قرار می‌گیرد، بلکه تحت تأثیر نحوه توزیع و استفاده مجدد سلول‌ها از گیرنده‌هایی است که LDL را از جریان خون حذف می‌کنند.