محققان در Cedars-Sinai مسیر جدیدی را کشف کرده‌اند که به توضیح اینکه چگونه مصرف بیش از حد الکل باعث آسیب به کبد، به ویژه اختلال عملکرد میتوکندری در بیماری‌های کبدی مرتبط با الکل می‌شود، کمک می‌کند.
این کشف در مجله معتبر منتشر شده است ارتباطات طبیعت، همچنین می تواند به ایجاد یک رویکرد درمانی جدید برای افرادی که از این بیماری رنج می برند کمک کند.
موارد بیماری کبدی مرتبط با الکل همچنان در حال افزایش است و یکی از علل اصلی مرگ و میر ناشی از مصرف الکل است. طیف این بیماری شامل هپاتیت، فیبروز تا سیروز و سرطان کبد است. سیروز به تنهایی باعث مرگ 1.6 میلیون نفر در سراسر جهان می شود و بیش از 50 درصد موارد به دلیل سوء مصرف الکل است. علاوه بر پرهیز، در حال حاضر هیچ درمان موثری برای درمان افراد مبتلا به این بیماری وجود ندارد.
Shelly C. Lu، MD، مدیر بخش گوارش و کبد کارش در بخش پزشکی و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: “بیماری کبد مرتبط با الکل یک مشکل بزرگ در جهان است.” مدت‌هاست که می‌دانستیم الکل به نوعی به میتوکندری‌ها آسیب می‌زند، اما تا کنون، مکانیسم‌های ایجاد این آسیب مشخص نشده است.
کبد از نظر میتوکندری بسیار غنی است که به عنوان نیروگاه تمام سلول ها شناخته می شود و نقش مهمی در عملکرد کبد ایفا می کند. با این حال، الکل می تواند ساختار و عملکرد میتوکندری را تغییر دهد و منجر به آسیب کبدی شود.
برای درک بهتر مکانیسم های آسیب میتوکندریایی در بیماری کبدی مرتبط با الکل، لو و تیمش نقش آنزیمی به نام MAT?1 را بررسی کردند که مسئول تامین مواد مغذی حیاتی کبد برای بقا است.
این تیم با استفاده از بافت های کبدی بیماران مبتلا به بیماری کبدی مرتبط با الکل و مدل های پیش بالینی، دریافتند که سطوح این آنزیم به طور انتخابی در میتوکندری کاهش می یابد.
دکتر لوسیا باربیه تورس، دانشمند فوق دکترا در آزمایشگاه لو و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: زمانی که ما کاهش MAT?1 را دیدیم، باید بفهمیم چه چیزی باعث این اتفاق می شود.
این تیم دریافتند که الکل پروتئین کازئین کیناز 2 (CK2) را فعال می کند، که فرآیندی به نام فسفوریلاسیون MAT?1 را در یک باقیمانده اسید آمینه خاص آغاز می کند. در آزمایش‌های خود، تیم دریافتند که این فرآیند تعامل بین MAT?1 با پروتئین دیگری به نام PIN1 را تسهیل می‌کند و از انتقال MAT?1 به داخل میتوکندری جلوگیری می‌کند.
Barbier-Torres گفت: “وقتی این تعامل اتفاق افتاد، MAT?1 نمی تواند وارد میتوکندری شود تا مواد مغذی ضروری را فراهم کند و در عوض تخریب می شود.”
با این اطلاعات، تیم تصمیم گرفت این تعامل را با قطع کردن MAT?1 مسدود کند، بنابراین از وقوع فسفوریلاسیون جلوگیری می کند. این امر از تعامل دو پروتئین جلوگیری کرد و مکان و عملکرد میتوکندری MAT?1 را در میتوکندری حفظ کرد و در نتیجه از آسیب میتوکندری در اثر مصرف الکل محافظت کرد. هنگامی که بیان CK2 را به کاهش فسفوریلاسیون MAT?1 کاهش دادند، همان حفاظت را مشاهده کردند.
لو، که همچنین استاد پزشکی و کرسی انجمن زنان در بخش گوارش است، گفت: «نتایج ما از یک مکانیسم جدید و قابل هدف برای کمک به درمان بیماری کبد مرتبط با الکل پشتیبانی می‌کند.
گام‌های بعدی در این خط تحقیقاتی برای لو و تیم او شامل توسعه مولکول‌های درمانی کوچکی است که می‌تواند در تعامل بین MAT?1 و PIN1 تداخل ایجاد کند، که باید از میتوکندری در برابر آسیب ناشی از الکل محافظت کند.
سایر نویسندگان دیگر Cedars-Sinai عبارتند از بن موری، جین وون یانگ، جیائوونگ وانگ، میچیتاکا ماتسودا، وی فان، نیرملا ماویلا، هوی پنگ، کومال رامانی، اکی هیرو سکی و جنیفر ون ایک.
بودجه: این تحقیق توسط مؤسسه ملی بهداشت با شماره های جایزه R01AA026759 و R01DK123763 پشتیبانی شد.