Principalul organism de cercetare al guvernului american a făcut o descoperire importantă care ar putea contribui la crearea de noi medicamente pentru scăderea colesterolului „rău” care ar putea ajuta la prevenirea infarctului miocardic (atac de cord) şi a accidentelor vasculare cerebrale (AVC).
Oamenii de ştiinţă au descoperit noi informaţii despre modul în care colesterolul „rău” acţionează în organism. Descoperirile ar putea deschide calea către tratamente mai personalizate pentru bolile cardiovasculare.
Experţii de la Institutele naţionale de Sănătate (NIH), din Statele Unite au făcut o descoperire importantă în înţelegerea modului în care colesterolul „rău”, cunoscut sub numele de lipoproteină cu densitate scăzută (LDL-C), se acumulează în organism.
Cercetătorii au reuşit să demonstreze pentru prima dată cum se leagă principala proteină structurală a LDL de receptorul său - un proces care începe eliminarea LDL din sânge - şi ce se întâmplă atunci când acest proces este afectat.
Tehnologia responsabilă pentru această descoperire are la bază un tip relativ nou de microscop care a îngheţat, în esenţă, moleculele de colesterol LDL, permiţând pentru prima dată cercetătorilor să obţină o imagine detaliată a structurii LDL şi să găsească noi modalităţi de abordare a stopării acumulării acestuia în organism.
Microscopia crioelectronică a permis oamenilor de ştiinţă de la Institutele Naţionale De Sănătate (NIH), din Statele Unite, să vizualizeze modul în care LDL se acumulează în sânge. Inventatorii au câştigat Premiul Nobel în 2017, iar tehnologia promite noi descoperiri în ştiinţă.
Cercetările efectuate cu acest instrument vor avea beneficii serioase pentru sănătate, a declarat NIH, deoarece le-a permis pentru prima dată să vadă cum colesterolul „rău”, cunoscut sub numele de lipoproteina cu densitate scăzută (LDL-C), se acumulează în organism şi provoacă infarct şi AVC la persoanele care au un nivel genetic ridicat de colesterol LDL.
Această afecţiune este cunoscută sub numele de hipercolesterolemie familială (FH).
Tulburarea genetică face ca nivelul colesterolului LDL (rău) să crească brusc şi să rămână ridicat. Afecţiunea debutează la naştere şi poate provoca infarct la o vârstă fragedă, potrivit NIH.
Folosind tehnică avansată de imagistică - microscopie crioelectronică - cercetătorii au putut vedea întreaga proteină structurală a LDL atunci când aceasta se leagă de LDLR. Apoi, cu ajutorul unui software de predicţie a proteinelor bazat pe inteligenţă artificială, ei au putut să modeleze structura şi să localizeze mutaţiile genetice cunoscute care determină creşterea LDL.
Dezvoltatorii software-ului, care nu au fost implicaţi în studiu, au primit recent Premiul Nobel pentru Chimie 2024, pentru că au dezvoltat un model AI pentru a rezolva o problemă veche de 50 de ani: prezicerea structurilor complexe ale proteinelor. Aceste descoperiri au un potenţial enorm.
Cercetătorii speră că descoperirea va ajuta oamenii de ştiinţă să vindece FH, care afectează unul din 250 de americani şi creşte probabilitatea ca aceştia să moară de boală coronariană la o vârstă mai tânără.
În prezent, majoritatea persoanelor care suferă de FH o tratează prin administrarea de statine sau alte medicamente, dar până la descoperirea NIH din decembrie, care le-a permis să facă un fel de fotografie a moleculei, modul în care LDL se acumulează în organism nu a fost complet înţeles.
Descoperirile oferă noi perspective care ar putea duce într-o zi la noi tipuri de medicamente, a declarat dr. Alan Remaley, cercetător principal în metabolismul lipoproteinelor la NIH.
„Descoperirile noastre oferă o nouă strategie potenţială pentru creşterea capacităţii receptorului LDL de a lega şi elimina LDL din circulaţie”, a explicat dr. Remaley într-un comunicat.
„LDL este una dintre principalele cauze ale bolilor cardiovasculare, care ucid o persoană la fiecare 33 de secunde, aşa că, dacă vrem să înţelegem inamicul, trebuie să ştim cum arată”, a precizat acesta.
Potrivit autorilor studiului, publicat pe 11 decembrie în revista Nature, tehnologia reprezintă o revoluţie în biologie şi biochimie, deoarece permite oamenilor de ştiinţă să determine structurile moleculelor biologice în detaliu.
Modul în care funcţionează moleculele este determinat de structurile lor. „Atunci când le cunoaştem structurile, avem un mare indiciu cu privire la modul în care funcţionează, cum să le reparăm dacă sunt defecte sau cum să le oprim dacă provoacă daune. Natura este arhitectul molecular suprem, iar noi avem nevoie de tehnici precum crio-EM pentru a vedea detaliile a ceea ce ea construieşte”, a explicat dr. MG Finn, din cadrul Şcolii de Chimie şi Biochimie de la Georgia Tech.
De ce LDL este rău
Descoperirea a survenit atunci când NIH a reuşit să păstreze structura LDL, creând un fel de cadru îngheţat care a prins literalmente LDL într-o formă de gheaţă care i-a permis să fie văzut de un microscop electronic. Imaginile au fost trimise către un algoritm matematic care a construit apoi un model 3D al moleculei.
Maşinile crio-electronice costă între 2 şi 3 milioane de dolari pe dispozitiv şi au devenit instrumente esenţiale pentru cercetarea biologică şi biomedicală modernă , spune dr. Finn, precizând că Atlanta are două astfel de aparate: unul la universitatea Georgia Tech, celălalt la universitatea Emory.
Faptul că colesterolul LDL contribuie la bolile cardiovasculare este cunoscut de ceva timp, dar până la descoperirea NIH, cercetătorii nu au putut observa cu exactitate procesul.
LDL determină acumularea de depozite de grăsime, cunoscute sub numele de plăci, în pereţii arterelor, ceea ce reprezintă o cauză majoră a bolilor de inimă.
Scopul LDL nu este complet dăunător: sarcina sa este de a transporta colesterolul către celule pentru energie, reparaţii sau producerea de hormoni, dar excesul de LDL este dăunător, iar ficatul produce prea mult LDL atunci când consumăm grăsimi nesănătoase (cum ar fi grăsimile saturate şi trans), ceea ce contribuie la riscul cardiovascular.
Excesul de LDL din fluxul sanguin se poate bloca în artere, declanşând inflamaţii şi îngustând vasele de sânge.
În timp, această acumulare de plăci poate reduce fluxul sanguin sau se poate rupe, formând cheaguri care blochează alimentarea cu sânge a inimii sau a creierului, ducând la infarct sau AVCe.
Grăsimile saturate se găsesc în mod natural în produsele animale (cum ar fi untul, brânza, carnea grasă) şi în unele uleiuri (cum ar fi uleiurile de cocos şi de palmier). Consumul excesiv de alimente bogate în grăsimi saturate poate creşte colesterolul LDL.
Grăsimile trans se găsesc în margarină, untură, produse de patiserie şi alimente prăjite. Acestea cresc semnificativ colesterolul LDL, în timp ce scad colesterolul HDL (bun), ceea ce le face mult mai dăunătoare, potrivit Asociaţiei Americane a Inimii.
Pentru sănătatea inimii, specialiştii recomandă înlocuirea acestor grăsimi cu opţiuni nesaturate, cum ar fi cele care se găsesc în peşte, nuci, seminţe, avocado şi uleiuri pe bază de plante. Dr. Danny J. Eapen, de la Centrul de Reabilitare Cardiacă de la Spitalul St. Joseph a universităţii Emory şi facultatea de medicină a Universităţii Emory, spune că uleiul de măsline poate ajuta, de asemenea, la scăderea colesterolului, mai ales atunci când înlocuieşte grăsimile dăunătoare, cum ar fi untul şi margarina.
