Как насыщенные жирные кислоты повреждают клетки

ЖИВОТНЫЙ ЖИР И ПАЛЬМОВОЕ МАСЛО РАЗРУШАЕТ КЛЕТОЧНЫЕ МЕМБРАНЫ

Новое исследование показывает, как насыщенные жирные кислоты повреждают клетки

Насыщенные жирные кислоты строят липиды, которые образуют в клеточной мембране  (зеленая) жесткие участки (синие), что приводит к разрушению клеток Иллюстрация Nicoletta Barolini, Columbia University.

Прим. ред.: Как известно разработана технология пробиотических биологически активных добавок, обогащенных полиненасыщенными жирными кислотами (см. «Бификардио»).

Известно наличие обратной связи между содержанием полиненасыщенных жирных кислот в рационе человека и концентрацией холестерина и триглицеридов в крови. Исследование образа жизни, здоровья и особенностей питания жителей Средиземноморья или людей, регулярно употребляющих рыбу, показало, что низкий уровень сердечно-сосудистых заболеваний среди групп населения обусловлен высоким уровнем потребления полиненасыщенных жирных кислот (в основном ω-3).

Биологические эффекты полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) ω-3 прежде всего связывают с их влиянием на функции мембран клеток. Являясь эссенциальным компонентом фосфолипидов всех клеточных мембран, ПНЖК ω-3 определяют их текучесть, тем самым они могут влиять на свойства мембраносвязанных рецепторов, сигнальную трансдукцию, активность большого числа мембраносвязанных ферментов (см.: Кравченко Л.В., Аксенов И.В. Влияние полиненасыщенных жирных кислот ω-3 на некоторые показатели антиоксидантного потенциала крыс // Вопросы питания. 2013. Т. 82, №2. – С. 49.)

Не так давно исследователи из Колумбийского университета объяснили механизм того, как насыщенные жирные кислоты разрушают клетки организма, и как полиненасыщенные жирные кислоты могут спасти клетки от такого разрушения.

Объяснение механизма разрушительного действия избытка насыщенных жирных кислот

Вегетарианство, веганство, сыроедение, палео- и кетогенная – каких только видов диет не появилось на волне всеобщей моды на здоровый образ жизни. При этом сторонники каждой программы питания готовы предоставить результаты научных исследований, поддерживающих именно их выбор, и, глядя на этот карнавал коктейлей, овощей и витаминов, очень сложно разобраться, что на самом деле полезно, а что нет.

Кажется, только одна тема способна объединить диетологов всех мастей: ненависть к насыщенным жирам. Давно известно, что эта группа жирных кислот, содержащихся, например, в сале, сливках и пальмовом масле, негативно влияет на клетки и может являться причиной развития смертельных заболеваний. Но до сих пор учёные не могли объяснить механизм их разрушительного действия.

Чтобы найти разгадку, исследователи из Колумбийского университета под руководством профессора Вэя Мина (Wei Min) разработали новый метод микроскопии, который позволяет в реальном времени отслеживать передвижения жирных кислот после того, как они были поглощены живыми клетками.

Правда, для этого предварительно учёные заменили атомы водорода в составе нужных молекул его изотопом – дейтерием. В итоге жирные кислоты сохранили все свои свойства, а учёные получили возможность наблюдать за их перемещением внутри клеток с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света.

Результаты, полученные в ходе первых экспериментов, могут иметь огромное значение для борьбы с диабетом, ожирением и развитием сердечно-сосудистых заболеваний. Опубликованы они были в журнале PNAS, как и описание новой техники исследования. В своей статье команда сообщает, что насыщенные жирные кислоты встраиваются в эластичную клеточную мембрану, делая её более жёсткой.

Дело в том, что длинные прямые цепочки насыщенных жиров укрепляют липидный каркас мембраны, и создают на ней небольшие плотные островки, в которых обычное движение молекул существенно замедляется. По мере накопления насыщенных жиров эти области увеличиваются в размерах, упругость мембраны стремительно снижается, она буквально затвердевает, из-за чего клетка постепенно разрушается.

"Долгое время мы полагали, что вся клеточная мембрана подобна жидкости, которая позволяет встроенным белкам изменять свою форму и вступать в реакции, — рассказывает Мин . – Раньше никто не наблюдал твёрдую мембрану в живых клетках млекопитающих, поэтому то, что мы увидели, было совершенно новым и удивительным".

Помощь ненасыщенных жирных кислот

К счастью, процесс затвердения мембраны можно обратить вспять, если увеличить потребление продуктов, богатых ненасыщенными жирами. Такие молекулы имеют в своей структуре "изломы", необходимые для обеспечения гибкости биологической конструкции. Липиды, построенные из ненасыщенных жирных кислот, содержатся, например, в рыбьем жире и других морепродуктах, а также в большинстве растительных масел.

"Мы обнаружили, что добавление ненасыщенных жирных кислот может "расплавить" островки мембраны, "замороженные" насыщенными", — объясняет соавтор исследования Ихуэй Шэнь (Yihui Shen).

Кроме того, исследователи полагают, что разработанный ими уникальный способ визуализации жирных кислот в живых клетках открывает новые возможности для поиска методов лечения заболеваний, связанных с дисбалансом этих компонентов в организме. Возможно, в будущем учёным удастся найти способ блокировать накопление "разрушительных" липидов, что, без преувеличения, будет иметь огромное значение для мирового здравоохранения.

Источник: Eurekalert

Полный текст статьи в PNAS: Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum

По теме полиненасыщенных жирных кислот см. также:

• Влияние Омега-3 и Омега-6 жирных кислот льняного масла на метаболизм бифидобактерий

• Качество и конкурентноспособность пробиотической биологически активной добавки, содержащей омега-3 и омега-6 жирные кислоты

• Оценка качества пробиотической биологически активной добавки с кедровым маслом