Нивата на липиди в кръвта – индикатор за здравословното състояние и процеса на стареене при човека

Липидите играят съществена роля за нормалното протичане на процесите в човешкото тяло. Тяхното регулиране помага и при лечението на някои заболявания, сред които диабет тип 2. Наскоро проведено изследване на екип от Станфордския университет посочва, че между липидома (съвкупността от всички липиди в организма) и показатели като инсулинова резистентност, стареене и отговор на инфекции съществува връзка. Учените смятат, че промените, които настъпват в липидите, могат да помогнат при прогнозиране на биологично стареене и създаването на нови терапевтични методи.

Доскоро смятаното за революционно секвениране на човешкия геном се оказва недостатъчно за разгадаването на процесите в човешкото тяло. Изследователите смятат, че за целта е нужно да се обърне сериозно внимание не само на гените, но и на липидома и протеома (всички протеини, експресирани от нашите гени, без които клетките не могат да функционират).

Същност и роля на липидите

Липидите са голяма група от миниатюрни мастни молекули като триглицериди, холестерол, хормони и някои витамини. Тяхната функция е да изграждат клетъчната мембрана и да служат като резервоар за енергия. Те регулират метаболизма и определят каква ще бъде реакцията на тялото при настъпила инфекция.

Податливост на промени отвън

Нашият геном е относително устойчив. Макар че протеомът се променя в зависимост от здравословното ни състояние и заобикалящата ни среда, той до голяма степен зависи от гените. За разлика от него, липидите се променят много по-лесно, например от храната, която консумираме, и видовете микроби, които населяват червата ни. Това означава, че са по-податливи и на интервенции отвън. Тяхното изучаване обаче е трудоемко, защото са съществуват хиляди видове.

Генетикът от Станфордския университет Майкъл Шнайдер пояснява: „В научните среди не се обръща достатъчно внимание на липидите и тяхната роля, а тя е ключова. Именно заради тяхното огромно разнообразие, знаем толкова малко за работата им.“

Новото проучване, проведено в лабораторията на Шнайдер и публикувано на 11.09.2023 г. в списание Nature Metabolism, е едно от малкото, които разглеждат функциите на липидите в дълбочина и проследяват как се променят те, когато човек е здрав и когато развие заболяване, например диабет тип 2.

Идентифициране на 800 вида липиди, свързани с различни заболявания

В продължение на 9 години екипът следи състоянието на повече от 100 доброволци, много от които застрашени от диабет. През 3 месеца им се назначава кръвно изследване, а когато са болни, то се извършва през няколко дни.

Посредством масова спектрометрия съединенията се разделят на групи в зависимост от молекулната им маса и електрическия им заряд. Експертите откриват приблизително 800 вида липиди, които имат връзка с инсулиновата резистентност, вирусните инфекции, стареенето и други. Въпреки че липидомът на всеки човек е различен и остава относително устойчив във времето, все пак някои видове липиди се променят, когато той се разболее. Например, над половината от тези 800 липиди, се свързват с инсулиновата резистентност, която пък може да доведе до диабет тип 2. Известно е, че инсулиновата резистентност може да се диагностицира с измерване на кръвната захар, но измененията в липидите дават повече информация за протичащите биологични процеси.

Съавторът на проучването Даниъл Хорнбърг допълва: „Всяка молекула, за която знаем, че има връзка с определено заболяване, може да ни разкрие нещо ново за самия механизъм на разболяване. Не по-малко важно е, че чрез нея бихме могли да повлияем на хода на болестта.“

Учените от Станфорд успяват също така да идентифицират над 200 вида липиди, които се променят в различните фази на респираторна инфекция, причинена от вирус. Покачването и понижаването на нивата им съвпадат с по-високия енергиен метаболизъм и периода на възпаление в ранния етап от инфекцията и биха могли да послужат като ориентир за нейния ход. При участниците с инсулинова резистентност се наблюдават някои аномалии по отношение на реакцията при настъпване на инфекция, както и по-слаб имунен отговор след ваксинация.

Бързо и бавно стареене

Дългата продължителност на проучването и широкият диапазон на възрастта на участниците в него (от 20 до 79 години) дават възможност да се проследят измененията в липидите с напредването на възрастта. Оказва се, че нивата на повечето липиди, включително холестеролът, се повишават с напредването на годините, но все пак на някои от тях, например омега-3 мастните киселини, нивата намаляват. Интересен е фактът, че признаците на стареене са строго индивидуални и се развиват с различна скорост. Според екипа на Шнайдер инсулиновата резистентност ускорява процеса на стареене при липидите.

Възможно е с помощта на липидния профил да се установи дали биологичното стареене при пациента протича по-бързо или по-бавно*. Си Ву, също член на изследователския екип, допълва още, че някои групи липиди (ether-linked phosphatidylethanolamines или PE O-), известни с антиоксидантните си свойства, са много важни за доброто здраве на човека. Според Ву в бъдеще те биха могли да се приемат като добавки, за да се поддържат нормалните функции на организма.

Станфордските експерти възнамеряват да продължат научната си работа и да проучат евентуалната връзка между специфични липиди и начина на живот. 

* Hornburg, D., Wu, S., Moqri, M. et al. Dynamic lipidome alterations associated with human health, disease and ageing. Nat Metab, 2023.