Японские ученые обнаружили, что делеция гена Nwd1 у мышей приводит к развитию патологических изменений, близких к тем, что развиваются при неалкогольной жировой болезни печени (MASH) — заболевании печени, для которого характерно токсическое накопление жира в органе. Новое исследование проливает свет на роль гена Nwd1 в поддержании здоровья печени, а также открывает новые возможности для разработки методов лечения MASH — заболевания, о котором до сих пор многое неизвестно. Исследование опубликовано в журнале Communications Biology.
MASH (неалкогольная жировая болезнь печени) представляет собой серьезное заболевание печени, которое характеризуется накоплением жировых капель в клетках органа, воспалением и повреждением его тканей, что в конечном итоге может привести к фиброзу, циррозу и даже раку печени. Это заболевание широко распространено: оно встречается у 30% населения мира, однако точные механизмы его развития до сих пор остаются не до конца понятными. Одним из ключевых факторов развития MASH ученые считают нарушение гомеостаза эндоплазматического ретикулума (ER) — органеллы, которая играет важную роль в регуляции белкового синтеза, транспорта липидов и динамики кальция. Нарушение работы ER, особенно из-за накопления неправильно свернутых белков, приводит к так называемому ER-стрессу, который вызывает развитие MASH. Ранее исследователи уже изучали роль белка SERCA2, который регулирует транспорт кальция в ER, но роль гена Nwd1 в этом процессе до сих пор оставалась неизвестной.
Чтобы выяснить, как Nwd1 влияет на развитие MASH, ученые использовали технологию CRISPR/Cas9 (революционный метод редактирования генов, который позволяет точно изменять ДНК в живых организмах) для создания мышей с удаленным геном Nwd1. Затем они провели серию экспериментов, чтобы понять, как отсутствие этого гена влияет на здоровье печени и клеточные процессы. Ученые обнаружили, что у мышей с удаленным геном Nwd1 развивались признаки, характерные для MASH: чрезмерное накопление липидов, фиброз и повышенный ER-стресс. Кроме того, исследователи наблюдали увеличение уровня пироптоза — формы программируемой гибели клеток, сопровождаемой воспалительным ответом. В печени мышей с делецией гена Nwd1 специалисты зафиксировали повышение уровня активной формы фермента каспазы-1 и увеличение количества лейкоцитов, что указывало на развитие воспаления. Ученые также отметили взаимодействие Nwd1 и SERCA2: в отсутствие Nwd1 активность SERCA2 значительно снижалась, что приводило к уменьшению запасов кальция в ER и усилению ER-стресса. Этот стресс, в свою очередь, способствовал накоплению липидных капель в гепатоцитах — ключевому признаку MASH.
Результаты исследования показали, что Nwd1 играет важную роль в поддержании гомеостаза печени, особенно через регуляцию функций ER и баланса кальция. Ученые также обнаружили, что отсутствие Nwd1 приводит к усилению воспалительных процессов и повреждению печени, что делает этот ген важным объектом для дальнейших исследований.
Открытие имеет большое значение для понимания механизмов развития MASH и поиска новых методов лечения. «Понимание молекулярных основ развития MASH имеет решающее значение, так как эффективных методов лечения этого заболевания пока нет. Это исследование открывает путь для будущих исследований, направленных на изучение Nwd1 как терапевтической мишени, что может привести к разработке новых стратегий борьбы с этой растущей проблемой общественного здравоохранения», — отметила Сэйя Ямада из Университета Васэда.
Ученые надеются, что дальнейшие исследования помогут разработать препараты, которые смогут воздействовать на ER-стресс и другие патологические процессы, связанные с MASH, что улучшит качество жизни миллионов людей по всему миру.
Автор: Богдан Скиба.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
