Антиоксидант помогает отменить окислительные молекулярные настройки в клетках, спровоцированные избытком жиров в пище.

Злоупотребление жирной едой с большой вероятностью приводит к лишнему весу, диабету и другим неприятностям со здоровьем. При этом исследователи до сих пор продолжают выяснять, как именно жирное влияет отдельные клетки и биохимические реакции в них. Некоторое время назад сотрудники Массачусетского технологического института обнаружили, что если мышей кормить большим количеством жирной пищи, в их клетках активируются молекулярные сигналы, связанные со стрессом. Но стресс бывает разным, и чтобы понять, какой стресс имеет место в данном случае, исследователи решили детально проанализировать фосфорилирование клеточных белков.

(Фото: i yunmai / Unsplash.com) 

Активность ферментов – и не только ферментов, но и множества других белков – зависит от разных модификаций, когда к той или иной аминокислоте присоединяется та или иная химическая группа. Если речь о ферменте, то он после модифицирования начинает выполнять свою химическую реакцию быстрее или, наоборот, медленнее; соответственно, если модификацию снять, активность изменится в противоположную сторону. Одни из самых распространённых способов повлиять на работу белка – это фосфорилировать его, то есть модифицировать фосфатом, или остатком фосфорной кислоты. Для фосфорилирования часто доступны сразу несколько аминокислот в белковой молекуле, и эффект может зависеть от того, какие именно аминокислоты получили себе фосфат.

Клетка, чувствуя стресс, меняет активность многих белков, в том числе и фосфорилированием. В статье в Molecular Cell говорится, что характер фосфорилирования у мышей, которых держали на жирном корме, указывает на то, что клетки пытались справиться, среди прочего, с окислительным стрессом. Он возникает, когда в клетке накапливаются агрессивные молекулы-окислители (свободные радикалы), способные повреждать белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Когда говорят об этих окислителях, то чаще имеют в виду кислородные радикалы, хотя они могут быть и азотными, и углеродными . Радикалы образуются в обычных внутриклеточных реакциях и часто выполняют важные функции, но когда их образуется много, они начинают вредить. Считается, что окислительный стресс вносит определённый вклад в развитие разных хронических заболеваний, в том числе и диабета.

У клетки есть ферменты, задача которых – обезвреживать такие окислительные соединения, и в окислительном стрессе активность таких ферментов очевидным образом повышается. Но одними ими дело не ограничивается. Исследователи обнаружили, что фосфорилирование, имеющее отношение к окислительному стрессу, затрагивает ряд метаболических ферментов, участвующих в переработке глюкозы и жирных кислот. Причём модификации фосфатом были более выражены у самцов, чем у самок – видимо, самки могут справиться с большим избытком жира в еде, не доводя всё до окислительного стресса.

Если мышам давали антиоксидант бутилгидроксианизол, то у них, несмотря на жирную диету, окислительное состояние клеток возвращалось в относительную норму, соответственно менялась и картина фосфорилирования белков. Также у мышей отчасти уходил лишний вес, а клетки начинали нормально реагировать на инсулин, хотя до этого у них постепенно развивалась нечувствительность к инсулину, которая служит одним из первых признаков надвигающегося диабета второго типа. В перспективе исследователи хотят проверить, можно ли у людей – а не только у мышей – обратить вспять наступление диабета с помощью антиоксиданта, какие количества антиоксиданта могут тут понадобиться и можно ли использовать антиоксидантную терапию с другими расстройствами обмена веществ.