Исследователи из Медицинской школы Дэвида Геффена при Калифорнийском университете, Медицинского института Говарда Хьюза при Калифорнийском университете и Национального института здоровья успешно разработали модель зебрафиш, которая дает ценное представление о том, как мозг получает незаменимые омега-3 жирные кислоты, включая докозагексаеновую кислоту (ДГК) и линоленовую кислоту (АЛК). Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, может улучшить понимание транспорта липидов через гематоэнцефалический барьер и нарушений в этом процессе, которые могут привести к врожденным дефектам или неврологическим заболеваниям. Полученные результаты также могут позволить исследователям разработать молекулы лекарств, способные напрямую достигать мозга.
Важность омега-3 жирных кислот
Омега-3 жирные кислоты необходимы нашему организму, поскольку он не может вырабатывать их самостоятельно. Их необходимо получать из таких пищевых источников, как рыба, орехи и семена. Уровень ДГК особенно высок в головном мозге и играет важнейшую роль в поддержании здоровья нервной системы. Младенцы получают ДГК из грудного молока или молочных смесей, а недостаток этой жирной кислоты связан с проблемами обучения и памяти.
Чтобы попасть в мозг, омега-3 жирные кислоты должны пройти через гематоэнцефалический барьер с помощью липидного транспортера под названием Mfsd2a. Этот транспортер жизненно важен для нормального развития мозга. Однако точный механизм, посредством которого Mfsd2a переносит ДГК и другие омега-3 жирные кислоты, ранее не был понятен.
Модель зебрафиш: Раскрытие секретов Mfsd2a
В этом новаторском исследовании ученые представили подробные изображения структуры Mfsd2a зебрафиша, которая аналогична человеческому аналогу. Эти изображения впервые точно отображают процесс перемещения жирных кислот через клеточную мембрану.
Кроме того, исследовательская группа выявила три различных отсека в Mfsd2a. Эти отсеки указывают на конкретные шаги, необходимые для перемещения и переворачивания жирных кислот через транспортер, в отличие от линейного туннеля или движения вдоль поверхности белкового комплекса. Это открытие дает ценную информацию о том, как Mfsd2a транспортирует омега-3 жирные кислоты в мозг, что потенциально позволит исследователям оптимизировать доставку лекарств по этому пути.
Последствия для суперсемейства основных фасилитаторов (MFS)
Исследование также дает фундаментальные знания о том, как другие члены семейства транспортеров, называемого суперсемейством основных посредников (MFS), регулируют важнейшие клеточные функции. Благодаря этому новому пониманию исследователи смогут лучше разработать методы лечения заболеваний, связанных с нарушением транспорта липидов, и создать препараты, способные воздействовать непосредственно на мозг.
Совместные усилия и финансирование
Исследование проводилось под руководством Тамира Гонена, доктора философии, из Калифорнийского университета, и Дорин Маттис, доктора философии, из Национального института детского здоровья и развития человека имени Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD). Дополнительное финансирование исследования было предоставлено Национальным институтом общих медицинских наук NIH (NIGMS) и Медицинским институтом Говарда Хьюза.
Заключение
Разработка модели зебрафиш исследователями из Калифорнийского университета и NIH привела к лучшему пониманию того, как мозг приобретает незаменимые омега-3 жирные кислоты, такие как DHA и ALA. Этот прорыв имеет значительные последствия для понимания транспорта липидов через гематоэнцефалический барьер и устранения нарушений в этом процессе, которые могут привести к различным неврологическим заболеваниям. Кроме того, исследование предоставляет фундаментальные знания о семействе транспортеров MFS, что может привести к усовершенствованию разработки лекарств и стратегий лечения соответствующих расстройств.
