Maksa rasvumine on muutunud üheks levinumaks tänapäeva tervisemureks. Uue uuringu tulemused näitavad, kuidas ühe geeni eriline käitumine stressi ajal põhjustab rasvatilgakeste kogunemise maksarakkudes.
Maksa rasvtõbi on haigus, mida iseloomustab maksa rasvasisalduse tõus üle viie protsendi. Rasva kogunemine maksa on suuresti tänapäevase elustiiliga kaasas käiv terviseprobleem, mille teket soodustab näiteks energiarikas toit ja/või alkoholi liigtarvitamine.
Kui rasva koguneb maksa aastaid, võivad tekkida pöördumatud muutused, mis viivad tsirroosini ehk seisundini, kus maksarakud kärbuvad ja asenduvad armkoega. Tsirroos suurendab omakorda maksavähi riski.
USA-s ja Lääne-Euroopas kannatab maksa rasvumise all hinnanguliselt umbes viiendik täiskasvanutest. Arvatakse, et see osakaal kasvab veelgi.
Mis juhtub maksas, kui rasva on liiga palju?
Maksarakud kasutavad rasvhappeid energia tootmiseks ja rakumembraanide uuendamiseks. Kui rasvhappeid on rohkem, kui rakk suudab ära kasutada, muundatakse rasvhapped maksarakkude endoplasmaatilises retiikulumis (ER) ehk tsütoplasmavõrgustikus triglütseriidideks. Need pakitakse väikestesse rasvatilgakestesse, mis kogunevad raku sisse.
Kui rasva tuleb pidevalt juurde, kasvab rasvatilgakeste hulk üha suuremaks. Mingil hetkel hakkab see raku tavapärast toimimist segama ja rakkudes tekib stress. Uuringud on näidanud, et maksa rasvtõbe põdevate inimeste maksarakkude stressi tase on tõusnud.
Miks üks geen käitub teisiti kui teised?
Hiljuti avaldatud uuringus selgitasime koos kolleegidega, kuidas maksarakud reageerivad ER stressile. Samuti näitasime, millist rolli mängib selles geen nimega GPAT3. Selle kodeeritav valk on üks peamistest ensüümidest, mille aktiivsusest oleneb, kui palju triglütseriide rakkudes sünteesitakse.
Kõigi geenide uuring söötmes kasvatatud maksarakkudes näitas, et kõige enam aktiveerib ER stress kaitse- ja kohastumismehhanismidega seotud geene. Need toetavad rakkude ellujäämist lühiajalise stressi korral.
Samas selgus, et avaldumine on tugevasti pärsitud geenidel, mis osalevad rakkude jagunemisel ja rasvade sünteesil. Uuring näitas aga üht üllatavat erandit: erinevalt teistest rasvade sünteesiga seotud geenidest muutub GPAT3 stressi ajal hoopiski aktiivsemaks.
See tähendab, et stressis maksarakud hakkavad tootma rohkem triglütseriide, mille ülejääk koguneb rakus rasvatilgakestena.
GPAT3 on üks võtmetegureid, mis suunab stressis rakke rohkem triglütseriide ehk rasva tootma. Autor/allikas: Daima Örd
Avastasime, et GPAT3 geeni muudab aktiivsemaks transkriptsioonifaktor ATF4, mis on raku üldise stressivastuse keskne regulaator. Tervetes maksarakkudes on nii ATF4 kui ka GPAT3 tase väga madal. Kui aga rakus tekib stress, tõuseb ATF4 hulk kiiresti. ATF4 seondub GPAT3 geeniga kahes eri piirkonnas ja suurendab selle avaldumist.
Kui teadlased eemaldasid CRISPR-Cas tehnoloogia abil GPAT3 geenist ühe ATF4 seondumiskoha, langes GPAT3 aktiivsus märgatavalt ning rakkudesse kogunes vähem rasvatilgakesi. See kinnitab, et GPAT3 on üks võtmetegureid, mis suunab stressis rakke rohkem triglütseriide ehk rasva tootma.
Uuring ilmus ajakirjas Scientific Reports.