Νέα ευρήματα για τη ρύθμιση των επιπέδων της χοληστερόλης στα ανθρώπινα κύτταρα
23:10:37,09/03/2020
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η πρωτεΐνη ΤΜΕΜ147, που εδράζεται στο ενδοπλασματικό δίκτυο και πυρηνικό φάκελο στα κύτταρα, δρα ως επιτελικός ρυθμιστής της ομοιόστασης της χοληστερόλης. Φωτογραφία: ©Πανεπιστήμιο Κύπρου
Καινούρια ευρήματα για το μεταβολισμό της χοληστερόλης στα ανθρώπινα κύτταρα ανακάλυψαν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Κύπρου κατά τη διάρκεια μελέτης.
Η επιστημονική εργασία πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με τα Πανεπιστήμια της Χαϊδελβέργης και του Μονάχου, καθώς και το Ινστιτούτο Νευρολογίας και Γενετικής της Μεγαλονήσου.
Πρόκειται για τα αποτελέσματα μίας νέας μελέτης, που διεξήγαγε η ερευνητική ομάδα της καθηγήτριας του Τμήματος Βιολογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Κύπρου, Νιόβης Σανταμά με πρωτεργάτρια τη μεταδιδακτορική ερευνήτρια Δρ. Άντρη Χριστοδούλου.
Το ερευνητικό άρθρο δημοσιεύτηκε στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Journal of Cell Science με τίτλο: «TMEM147 interacts with lamin B receptor, regulates its localization and levels, and affects cholesterol homeostasis».
Η χοληστερόλη είναι το κύριο στεροειδές λιπίδιο στα χερσαία σπονδυλόζωα, στα οποία έχει εξαιρετικά σημαντικές βιολογικές λειτουργίες ως συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών ή ρυθμιστής της ρευστότητας και της ακαμψίας τους. Επίσης, «παίζει» πρόδρομο ρόλο στη σύνθεση των στεροειδών ορμονών, των χολικών αλάτων και της βιταμίνης D.
Η χοληστερόλη προσλαμβάνεται από την τροφή και συντίθεται από τα ίδια τα κύτταρα. Τα διαθέσιμα επίπεδά της, προκύπτουν από το ισοζύγιο των διακριτών διαδικασιών πρόσληψης, σύνθεσης και μετατροπής της ίδιας σε αποταμιευτικές μορφές (εστέρες χοληστερόλης) κι εξαγωγής εκ των κυττάρων.
Σύμφωνα με τους ειδικούς, η ομοιόσταση της χοληστερόλης στον ανθρώπινο οργανισμό βασίζεται στη ρύθμιση και στην ισορροπία των πολύπλοκων αυτών κυτταρικών διαδικασιών
Μεταλλάξεις σε γονίδια, που επηρεάζουν τις διαδικασίες αυτές, φαίνεται πως προκαλούν σοβαρές και διαδεδομένες ανθρώπινες ασθένειες ελαττωματικού μεταβολισμού της χοληστερόλης. Επομένως, η κατανόηση των μοριακών μηχανισμών ρύθμισης της ομοιόστασης της χοληστερόλης παραμένει προτεραιότητα της έρευνας για τη δημόσια υγεία.
Στη μελέτη των επιστημόνων του Πανεπιστημίου Κύπρου διαλευκάνθηκαν νέες πτυχές αυτών των μοριακών μηχανισμών ρύθμισης.
Τα ευρήματα της έρευνας του Πανεπιστημίου Κύπρου προσθέτουν νέα χρήσιμη γνώση, «φωτίζοντας άγνωστες πτυχές της κυτταρικής ομοιόστασης της χοληστερόλης και διευρύνοντας έτσι την κατανόηση ενός διαχρονικά σημαντικού θέματος με προεκτάσεις στην ανθρώπινη υγεία.Φωτογραφία από PublicDomainPictures από το Pixabay
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η πρωτεΐνη ΤΜΕΜ147, που εδράζεται στο ενδοπλασματικό δίκτυο και πυρηνικό φάκελο στα κύτταρα, δρα ως επιτελικός ρυθμιστής της ομοιόστασης της χοληστερόλης.
Ειδικότερα, προέκυψε πως η ΤΜΕΜ147 με εξειδίκευση – συντονισμένο πρότυπο και σε συνάρτηση με τις μεταβολικές συνθήκες καθορίζει τα επίπεδα δύο κρίσιμων ενζύμων των τελικών σταδίων της βιοσύνθεσης της χοληστερόλης στα κύτταρα (τις πρωτεΐνες LBR και DHCR7).
Μεταξύ άλλων φαίνεται πως η στοχευμένη πειραματική χειραγώγηση (μείωση) της ΤΜΕΜ147 στα ανθρώπινα κύτταρα συνοδεύεται από αλλαγές στη μορφολογία των κυτταρικών πυρήνων και της διαμόρφωσης της χρωματίνης.
Επιφέρει, δε, μείωση της βιωσιμότητας των κυττάρων, αλλαγή των επιπέδων της ελεύθερης κυτταρικής χοληστερόλης, σημαντική μείωση των συνολικών επιπέδων και του φάσματος των αποταμιευτικών εστέρων της χοληστερόλης, καθώς και υπέρ- διπλασιασμό της πρόσληψης της χοληστερόλης από τα κύτταρα.
Οι αλλαγές αυτές υποδεικνύουν ότι η κινητοποίηση κι ο καταβολισμός των διαθέσιμων εστέρων μαζί με την αυξημένη πρόσληψη χοληστερόλης από το εξωκυτταρικό περιβάλλον είναι μηχανισμοί που επάγονται από τα κύτταρα για την αντιμετώπιση της μειωμένης σύνθεσης της ενδογενούς χοληστερόλης λόγω της δραστικής μείωσης των τελικών βιοσυνθετικών ενζύμων LBR και DHCR7.Επιπρόσθετα, παρατηρήθηκε ότι η πειραματική προσθήκη τηςεξωγενούς χοληστερόλης επαναφέρει τη μειωμένη βιωσιμότητα των κυττάρων που παρουσιάζεται κατά τη μειορρύθμιση της πρωτεΐνης ΤΜΕΜ147.
Τα ευρήματα τεκμηριώνουν ότι η πρωτεΐνη TMEM147 λειτουργεί ως επιτελικός ρυθμιστής της ομοιόστασης της χοληστερόλης στα ανθρώπινα κύτταρα, επιδρώντας στα ένζυμα σύνθεσής της, καθώς και στη διαδικασία πρόσληψής της.
Έτσι, προσθέτουν νέα χρήσιμη γνώση, «φωτίζοντας άγνωστες πτυχές της κυτταρικής ομοιόστασης της χοληστερόλης και διευρύνοντας έτσι την κατανόηση ενός διαχρονικά σημαντικού θέματος με προεκτάσεις στην ανθρώπινη υγεία.
Tο ερευνητικό πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκε από το Πανεπιστήμιο Κύπρου. Το ερευνητικό άρθρο επιλέχθηκε κι αναδείχθηκε σε ειδικό αφιέρωμα (στο τμήμα «Research Highlights») που φιλοξενήθηκε στο ίδιο τεύχος του επιστημονικού περιοδικού.
Η πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης, Δρ. Άντρη Χριστοδούλου, επιλέχθηκε για ειδικό αφιέρωμα (στο τμήμα «First Authors») στο ίδιο τεύχος του επιστημονικού περιοδικού.
Εκλαϊκευμένη σύνοψη του επιστημονικού άρθρου φιλοξενείται στην ιστοσελίδα Atlas of Science , που προβάλλει επίλεκτα νέα άρθρα από τη διεθνή βιβλιογραφία με στόχο τη διάχυση στα διεθνή μέσα μαζικής ενημέρωσης.
©Typologos.com 2020
