Η περίσσεια χοληστερόλης είναι γνωστό ότι είναι κίνδυνος για αθηρωματικές πλάκες απόφραξης των αρτηριών που μπορεί να οδηγήσουν σε ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο, αρτηριακή νόσο, καρδιακή προσβολή και πολλά άλλα, γεγονός που την καθιστά το επίκεντρο πολλών εκστρατειών για την υγεία της καρδιάς. Αυτή η προσοχή στη χοληστερόλη έχει προκαλέσει την ανάπτυξη φαρμάκων για τη μείωση της χοληστερόλης που ονομάζονται στατίνες και παρεμβάσεις στον τρόπο ζωής, όπως διαιτητικά πλάνα και άσκηση. Τι γίνεται όμως αν στην εικόνα υπάρχει και κάτι άλλο από τη χοληστερόλη;
Νέα μελέτη από επιστήμονες του Ινστιτούτου Salk περιγράφει πώς μια άλλη κατηγορία λιπιδίων, που ονομάζονται σφιγγολιπίδια, συμβάλλει στις αρτηριακές πλάκες και στην αθηροσκληρωτική καρδιαγγειακή νόσο.
Χρησιμοποιώντας μια διαχρονική μελέτη σε ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτες υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά -χωρίς πρόσθετη χοληστερόλη- η ομάδα παρακολούθησε πώς αυτά τα λίπη ρέουν στο σώμα και διαπίστωσε ότι η εξέλιξη της αθηροσκληρωτικής καρδιαγγειακής νόσου που προκαλείται από υψηλά επίπεδα τρανς λιπαρών τροφοδοτήθηκε από την ενσωμάτωση των τρανς λιπαρών σε κεραμίδια και άλλα σφιγγολιπίδια. Η γνώση ότι τα σφιγγολιπίδια προάγουν το σχηματισμό αθηρωματικής πλάκας αποκαλύπτει μια άλλη πλευρά της καρδιαγγειακής νόσου εκτός από τη χοληστερόλη.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Cell Metabolism, ανοίγουν μια εντελώς νέα λεωφόρο πιθανών στόχων φαρμάκων για την αντιμετώπιση αυτών των ασθενειών και δυσμενών συμβάντων υγείας όπως το ισχαιμικό εγκεφαλικό επεισόδιο ή το έμφραγμα.
«Το λίπος είναι βασικό συστατικό της διατροφής μας και η κατανάλωση τρανς λιπαρών είναι γνωστό ότι οδηγεί σε καρδιακές παθήσεις. Χρησιμοποιήσαμε αυτό το φαινόμενο για να κατανοήσουμε τους βιολογικούς μηχανισμούς που μας θέτουν σε κίνδυνο», είπε ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής Christian Metallo.
«Υπήρξαν πολλές μελέτες που διερεύνησαν πώς τα τρανς λιπαρά αυξάνουν τον καρδιαγγειακό κίνδυνο, αλλά πάντα κατέληγαν στη χοληστερόλη -θέλαμε να ρίξουμε μια άλλη ματιά που παραλείπει τη χοληστερόλη ως παράγοντα και βρήκαμε ένα ένζυμο και μια οδό που σχετίζεται με την καρδιαγγειακή νόσο που θα μπορούμε να είναι στόχος θεραπευτικής».
Όταν τα διατροφικά λίπη εισέρχονται στο σώμα μέσω των τροφών που τρώμε, πρέπει να ταξινομηθούν -όπως τριγλυκερίδια, φωσφολιπίδια, χοληστερόλη ή σφιγγολιπίδια. Οι λιποπρωτεΐνες -όπως οι γνωστές HDL, LDL και VLDL-χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά αυτών των λιπιδίων μέσω του αίματος. Τα σφιγγολιπίδια έχουν γίνει χρήσιμοι βιοδείκτες για ασθένειες όπως η αθηρωματική πλάκα, η μη αλκοολική λιπώδης νόσος του ήπατος, η παχυσαρκία, ο διαβήτης, η περιφερική νευροπάθεια και ο νευροεκφυλισμός. Ωστόσο, δεν είναι σαφές πώς ακριβώς η ενσωμάτωση διαφορετικών διατροφικών λιπών στα σφιγγολιπίδια οδηγεί στην ανάπτυξη αθηρωματικής πλάκας.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές ήταν περίεργοι να μάθουν πώς η επεξεργασία των τρανς λιπαρών σε σφιγγολιπίδια μπορεί να δημιουργεί αθηρωματικές πλάκες. Αναρωτήθηκαν, αν θα μπορούσαν τα σφιγγολιπίδια που δημιουργούνται στο συκώτι να επηρεάσουν την έκκριση λιποπρωτεϊνών όπως η VLDL στην κυκλοφορία του αίματος που, σε περίσσεια, προκαλούν αρτηριακές αποφράξεις;
Η μοίρα του διατροφικού λίπους συχνά καθορίζεται από την πρωτεΐνη που το μεταβολίζει, εξηγεί ο Metallo, επομένως ήταν σημαντικό για την ομάδα του Salk να εξερευνήσει πρώτα από το μεταβολικό τοπίο που δημιουργεί σφιγγολιπίδια εξαρχής. Ξεκίνησαν την έρευνά τους με μια πρωτεΐνη που ονομάζεται SPT, η οποία λειτουργεί ως πύλη για τη ρύθμιση της σύνθεσης σφιγγολιπιδίων από μόρια λίπους και αμινοξέα (άλλα κυτταρικά δομικά στοιχεία) όπως η σερίνη. Η ομάδα υποψιάστηκε ότι τα τρανς λιπαρά ενσωματώνονταν στα σφιγγολιπίδια από την πρωτεΐνη SPT και αυτό προωθεί την υπερβολική έκκριση λιποπρωτεϊνών στην κυκλοφορία του αίματος που τελικά προκαλεί την αθηρωματική πλάκα.
Για να δοκιμάσουν τη θεωρία τους, συνέκριναν την επεξεργασία δύο διαφορετικών λιπών, των cis λιπαρών και των τρανς λιπαρών. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο οφείλεται στην τοποθέτηση ενός ατόμου υδρογόνου. Τα cis λιπαρά, που βρίσκονται σε φυσικά τρόφιμα όπως τα ψάρια ή τα καρύδια, έχουν μια συστροφή στη δομή τους που προκαλείται από δύο άτομα υδρογόνου που βρίσκονται δίπλα-δίπλα, ενώ τα τρανς λιπαρά, που βρίσκονται σε επεξεργασμένα τρόφιμα όπως η μαργαρίνη ή οτιδήποτε τηγανητό, έχουν δομή ευθείας αλυσίδας που προκαλείται από δύο άτομα υδρογόνου που βρίσκονται σε τρανς μορφή, δηλαδή από από την άλλη πλευρά το ένα από το άλλο. Είναι σημαντικό ότι η συστροφή στα cis λίπη σημαίνει ότι δεν μπορούν να συσκευαστούν σφιχτά το ένα δίπλα στο άλλο -ένα θετικό χαρακτηριστικό για την αποφυγή αδιαπέραστων φραγμάτων.
Οι ερευνητές συνδύασαν τη διατροφική χειραγώγηση του μοντέλου ποντικιού με μεταβολική ιχνηλάτηση, φαρμακολογικές παρεμβάσεις και φυσιολογικές αναλύσεις για να απαντήσουν στην ερώτησή τους -ποια είναι η σχέση μεταξύ των τρανς λιπαρών, των σφιγγολιπιδίων και της αθηρωματικής πλάκας;
«Βρήκαμε ότι η ενσωμάτωση των τρανς λιπαρών μέσω της πρωτεΐνης SPT αύξησε την έκκριση λιποπρωτεϊνών από το ήπαρ, και στη συνέχεια προώθησε τον σχηματισμό αθηρωματικών πλακών», είπε ο πρώτος συγγραφέας Jivani Gengatharan, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Metallo. «Αυτό τονίζει το μεταβολισμό των σφιγγολιπιδίων ως βασικό κόμβο στην εξέλιξη της καρδιαγγειακής νόσου που οδηγείται από συγκεκριμένα διατροφικά λίπη».
Ξεκινώντας με κύτταρα σε πιάτα Petri, η ερευνητική ομάδα εξέτασε εάν τα τρανς ή cis λιπαρά μεταβολίζονταν κατά προτίμηση από την πρωτεΐνη SPT -και αποδείχθηκε ότι η SPT προτιμούσε τα τρανς λιπαρά. Επιπλέον, η “προκατάληψη” της SPT για τα τρανς λιπαρά προκαλούσε έκκριση σφιγγολιπιδίων που θα μπορούσε να συνεχίσει να προκαλεί σχηματισμό πλάκας.
Στη συνέχεια, μετακόμισαν από τα πιάτα Petri στα ποντίκια και ο Gengatharan σχεδίασε κατά τα άλλα πανομοιότυπες δίαιτες που περιείχαν είτε υψηλά τρανς είτε υψηλά cis λιπαρά αλλά λίγη χοληστερόλη, ταΐζοντας τα ποντίκια για 16 εβδομάδες. Στο τέλος, είδαν ποντίκια που κατανάλωναν μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε τρανς λιπαρά να παράγουν σφιγγολιπίδια που προέρχονται από τρανς λιπαρά που προάγουν την έκκριση VLDL από το ήπαρ στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτό, με τη σειρά του, επιτάχυνε τη συσσώρευση αθηρωματικών πλακών και την ανάπτυξη λιπώδους ήπατος και απορρύθμιση της ινσουλίνης. Τα ποντίκια με διατροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε cis λιπαρά, από την άλλη πλευρά, παρουσίασαν βραχυπρόθεσμες, λιγότερο επιβλαβείς επιπτώσεις, όπως η αύξηση του βάρους.
Για να διερευνήσουν περαιτέρω αυτά τα αποτελέσματα, οι επιστήμονες ανέστειλαν την πρωτεΐνη SPT για να δουν εάν θα μπορούσαν να περιορίσουν τις αρνητικές επιδράσεις των τρανς λιπαρών στα ποντίκια, διαπιστώνοντας ότι η μείωση της δραστηριότητας της SPT μείωσε την αθηροσκλήρωση που προκαλείται από τα τρανς λιπαρά. Σύμφωνα με τον Metallo, αυτά τα ευρήματα καθιστούν αυτό το μονοπάτι σύνθεσης σφιγγολιπιδίων μέσω της SPT έναν κρίσιμο στόχο για την αντιμετώπιση της αθηρωματικής πλάκας.
«Καθώς κατανοούμε καλύτερα τον εντοπισμό και τη μέτρηση αυτών των διαφορετικών μορίων που κυκλοφορούν στο σώμα μας και τον τρόπο μεταβολισμού τους, θα μπορούσαμε να κάνουμε τεράστια βήματα στην εξατομίκευση της ιατρικής ανάλογα», είπε ο Metallo. «Προς το παρόν, συνιστώ τα πάντα με μέτρο -όλοι έχουμε τη δική μας διατροφή, γενετική και προδιάθεση. Καθώς διερευνούμε και κατανοούμε αυτούς τους παράγοντες, μπορούμε να βελτιώσουμε τις γνώσεις μας και να επεκτείνουμε τις επιλογές θεραπείας στο μέλλον».
Μια συγκεκριμένη υπομονάδα της SPT ξεχώρισε στους ερευνητές ως αντικείμενο μελλοντικής έρευνας, καθώς υποπτεύονται ότι είναι υπεύθυνη για την επιλεκτική έκκριση επικίνδυνων λιπιδίων από το ήπαρ. Με τα φώτα της δημοσιότητας στη SPT, η ομάδα ελπίζει να δει νέα σχέδια ανάπτυξης φαρμάκων χωρίς στατίνες για τη διαχείριση και την πρόληψη των καρδιαγγειακών παθήσεων.
Παρά το γεγονός ότι ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ) ανακοίνωσε ένα σχέδιο για την εξάλειψη των τρανς λιπαρών από τη διατροφή έως το τέλος του 2023, σχεδόν 4 δισεκατομμύρια άνθρωποι παραμένουν σε κίνδυνο το 2024 λόγω του ότι οι χώρες τους δεν τηρούν τις βέλτιστες πρακτικές του ΠΟΥ.
