Choroby metaboliczne i magazynowanie lipidów
Lipidy są komórkowymi makrocząsteczkami, integralnymi składnikami błon komórkowych i istotnymi elementami regulacji różnych procesów komórkowych. Neutralne lipidy są magazynowane pod postacią liposomów (kropli lipidowych), organelli, które opisuje się od niedawna jako dynamiczne ogniwo łączące metabolizm lipidów i energii. W ramach finansowanego ze środków UE projektu LIPIDOMICNET korzystano z niedawnych postępów wiedzy z zakresu lipidomiki, aby naświetlić biogenezę liposomów i opracować nowe cele terapeutyczne oraz biomarkery. Z zastosowaniem spektrometrii mas uczestnicy projektu opracowali wysokowydajne metody i narzędzia bioinformatyczne do tworzenia profili lipidowych u pacjentów z zaburzeniami gospodarki lipidowej, uwzględniające różne typy lipidów. Aby zrozumieć przetwarzanie liposomów w wątrobie i tkance tłuszczowej naukowcy badali interakcje pomiędzy lipidami a białkami oraz dynamikę magazynowania i uwalniania tłuszczu. Badania prowadzono na liniach komórkowych, próbkach od pacjentów i modelach zwierzęcych, w tym myszy. Wyniki badania dostarczyły informacji na temat mechanizmów powstawania zaburzeń w regulacji procesów magazynowania i uwalniania lipidów. Tworzenie liposomów było w swoisty sposób zaburzone w hepatocytach zwierząt z określonymi chorobami metabolicznymi. Konsorcjum wykryło kilka nowych szlaków metabolicznych uczestniczących w przetwarzaniu lipidów w wątrobie i tkance tłuszczowej. Odpowiedź lipidowa na stres i jej wpływ na organizm, zwłaszcza makrofagi i neutrofile, były badane w zmianach miażdżycowych. Postępy w dziedzinie mikroskopii elektronowej umożliwiły lepszą wizualizację struktur lipidowych, takich jak lipoproteiny i liposomy. Badano wnikanie lipidów do komórek u pacjentów cierpiących na zaburzenia związane ze spichrzaniem lizosomalnym (fosfolipidoza). Uzyskane dane uporządkowano na dedykowanej stronie internetowej w formacie Wiki . Badano również przetwarzanie liposomów na próbkach od pacjentów z cukrzycą oraz kluczowe geny, między innymi ATP10D. Wykazano, że uczestniczą one w powstawaniu choroby. Konsorcjum przeszło następnie do scalenia bieżących wyników z wynikami stowarzyszonego badania nad genomem EUROSPAN, podczas którego zidentyfikowano biomarkery lipidomiczne. Umożliwiło to identyfikację polimorficznych genów odpowiadających za metabolizm sfingolipidów i kwasów tłuszczowych, które mają znaczący wpływ na to, jakie typy lipidów krążą we krwi oraz na rozwój cukrzycy. Łącznie, dane zgromadzone podczas projektu LIPIDOMICNET dały ogląd na rolę liposomów w powstawaniu zaburzeń metabolicznych. Ponadto odkryte szlaki metaboliczne i geny mają duże znaczenie kliniczne i mogą przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia.
