Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Майкл Стюарт Браун и Джозеф Леонард Голдстейн

Материалы по биологии и химии / Лауреаты Нобелевской премии в области генетики / Майкл Стюарт Браун и Джозеф Леонард Голдстейн

Холестерин, необходимое для жизни человека соединение, является основной составляющей частью в структуре клеточных мембран и служит для производства желчных кислот и стероидных гормонов. В том случае, однако, если холестерина слишком много, он откладывается на стенках кровеносных сосудов, препятствуя кровотоку и вызывая инфаркты и инсульты. Частично холестерин поступает из пищевых жиров, частично синтезируется в организме. Перенос холестерина в крови осуществляется в основном частицами липопротеидов низкой плотности (ЛНП).

Семейная форма гиперхолестеринемии - наследственное заболевание, характеризующееся крайне высоким содержанием в крови холестерина и ЛНП. Изучая образование холестерина и его регуляцию, Голдстейн и Браун пользовались методом культуры ткани для выращивания клеток кожи, взятых у лиц с семейной формой гиперхолестеринемии. Оказалось, что эти клетки содержат избыточные количества 3-гидрокси-3-метил-глютарил-кофермента A-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза), фермента, контролирующего скорость холестеринового синтеза. Из-за чрезмерной активности фермента клетки продуцировали намного больше холестерина, чем его утилизировалось.

Затем исследователи обнаружили, что поверхности клеток, особенно печеночных, имеют специальные рецепторы для комплекса ЛНП-холестерин. Они установили, что рецепторы ЛНП располагаются группами в углублениях клеточных поверхностей, выстланных белком клатрином. В ходе так называемого рецепторно-опосредованного эндоцитоза защитные оболочки клеточных мембран поглощают ЛНП и отслаиваются, образуя пузырьки для переноса частиц внутрь клеток. Рецептор затем отделяется от ЛНП и возвращается к поверхности клетки. В клетке ЛНП разрушаются, освобождая холестерин. Избыток холестерина тормозит активность ГМГ-КоА-редуктазы (а, следовательно, и синтез нового холестерина); в то же время он активирует ацил-КоА или холестерин-ацилтрансферазу (АЦАТ-за), фермент, ответственный за внутриклеточные запасы холестерина. С увеличением внутриклеточного холестерина прекращается также образование новых рецепторов ЛНП. Так здоровая клетка поддерживает равновесие между поступающим с пищей холестерином и внутриклеточным синтезом этого вещества. Однако при избытке холестерина в клетках внутри кровеносных сосудов образуются атеросклеротические отложения.

У больных семейной формой гиперхолестеринемии рецепторы ЛНП отличаются от нормальных тем, что они не способны удалять из кровеносного русла достаточное количество холестерина. В 1984 г. Голдстейн и Браун описали несколько мутаций гена, ответственного за рецепторы ЛНП. Семейная гиперхолестеринемия может быть вызвана дефектным синтезом рецептора, дефектным связыванием ЛНП, неадекватным эндоцитозом или переносом рецептора внутрь клетки и, наконец, неспособностью поверхностного рецептора мигрировать в выстланные белком углубления.

У некоторых больных с гетерозиготной формой семейной гиперхолестеринемии, имеющих лишь один функциональный ген для рецепторов ЛНП, лечение такими препаратами, как компактин или мевинолин, увеличивает число рецепторов ЛНП, производимых одним функциональным геном, снижая тем самым содержание ЛНП и холестерина в крови. Эта форма терапии, однако, оказывается неэффективной у гомозиготных больных, лишенных функционирующего гена для рецепторов ЛНП.

Голдстейн и Браун получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1985 г. за исследования, которые, по мнению Каролинского института в Стокгольме, «существеннейшим образом углубили наше понимание метаболизма холестерина и увеличили возможности профилактики и лечения атеросклероза». [15]