Регулирование поглощения жирных кислот клетками сердечной мышцы: новое понимание

Жирные кислоты образуются при расщеплении жира в процессе пищеварения. В то время как многие органы тела используют глюкозу в качестве основного источника энергии, сердце получает большую часть необходимой энергии (более 70%) за счет окисления жирных кислот. Они имеют решающее значение для поддержания кардиомиоцитов — клеток сердечной мышцы, которые контролируют ритмическое биение сердца. Однако накопление избыточных жирных кислот в кардиомиоцитах вызывает вредные реакции, часто приводящие к тяжелым сердечным заболеваниям.

Недавнее исследование, опубликованное в Cell Reports группой исследователей из Индии и США под руководством ученых из Индийского института науки (IISc), дает важные сведения о том, как регулируется поглощение жирных кислот кардиомиоцитами .

«Мы определили механизм, с помощью которого транспорт жирных кислот (к кардиомиоцитам) критически регулируется белком под названием SIRT6», — говорит руководитель группы Рави Сундаресан, доцент кафедры микробиологии и клеточной биологии IISc. Исследование показывает, что SIRT6 может быть потенциальной терапевтической мишенью для лечения нескольких метаболических заболеваний, поражающих сердце.

Кардиомиоциты имеют несколько переносчиков жирных кислот — специфических белков, усиливающих поглощение жирных кислот из крови в клетки, — чтобы обеспечить их достаточное количество. Авторы говорят, что это первое исследование, показывающее, что SIRT6 регулирует гены, ответственные за образование этих белков-транспортеров в кардиомиоцитах.

Команда заметила, что кардиомиоциты, лишенные белка SIRT6, имеют более высокие уровни переносчиков жирных кислот, что приводит к более высокому поглощению и накоплению жирных кислот. Они также показали, что повышение уровня SIRT6 в кардиомиоцитах снижает уровни этих переносчиков, тем самым снижая поглощение и накопление жирных кислот. Исследователи провели большую часть исследований на экспериментальных моделях мышей.

SIRT6 принадлежит к семейству белков, называемых сиртуинами, которые являются важными биологическими ферментами, для функционирования которых требуются определенные молекулы, называемые кофакторами. Удивительно, но исследователи обнаружили, что SIRT6 не функционирует как фермент и не требует какого-либо кофактора для регулирования поглощения жирных кислот кардиомиоцитами. Скорее, это происходит путем связывания со специфическим белком, участвующим в производстве переносчиков жирных кислот. Сундаресан ранее руководил другим исследованием, которое показало, что SIRT6 может регулировать синтез белка, не функционируя как фермент.

«При правильном использовании жирные кислоты очень полезны для сердца», — объясняет Сундаресан. Однако накопление большего количества жирных кислот, чем сердце может использовать в кардиомиоцитах, вызывает липотоксичность — состояние, при котором накопление липидов может в конечном итоге иметь серьезные последствия, такие как воспаление и гибель клеток. Примечательно, что диабет и ожирение относятся к определенным патологическим состояниям, при которых уровни переносчиков жирных кислот, как сообщается, выше. Исследователи предполагают, что в таких условиях активация SIRT6 и увеличение его экспрессии может быть полезным терапевтическим вмешательством.