Immagine: la deposizione di grasso nelle cellule del fegato provoca cambiamenti fondamentali della loro biologia. Credito: MPI di Biochimica / N. Krahmer.
L’ apporto calorico eccessivo porta alla deposizione di goccioline di grasso nel fegato. Questa condizione, nota come fegato grasso, può causare danni permanenti all’organo. I ricercatori del Max Planck Institute of Biochemistry di Martinsried hanno ora studiato gli effetti di questo eccesso di grasso sulle proteine del fegato ed hanno dimostrato che il fegato grasso è associato a cambiamenti nella posizione e nell’attività di numerose proteine cellulari.
Lo studio mostra l’effetto della deposizione lipidica sui processi cellulari fondamentali nel fegato.
La dieta ipercalorica e ricca di grassi ormai comune in molte parti del mondo, tra cui Europa e Nord America, può portare a una vasta gamma di problemi di salute. Questa dieta si traduce spesso in obesità che mette a dura prova il sistema cardiovascolare, ma può anche danneggiare il fegato. Si stima che circa il 30% della popolazione sia affetta da fegato grasso, un accumulo inizialmente reversibile di goccioline di grasso nelle cellule del fegato. Nel lungo periodo, questi depositi possono portare a infiammazioni e danni epatici irreversibili. Gli effetti delle goccioline di grasso sulla biologia delle cellule epatiche sono stati ora studiati in dettaglio dai ricercatori del Dipartimento di Proteomica e Trasduzione del segnale di Matthias Mann presso l’MPIB di Martinsried. Per lo studio, i ricercatori hanno collaborato con il gruppo di ricerca guidato da Ralf Jungmann presso MPIB e con scienziati del Centro Helmholtz München e dell’Università di Harvard, USA.
( Vedi anche: Ridurre l’assunzione di carboidrati aiuta a trattare la malattia del fegato grasso).
Disturbo nella distribuzione proteica
Il fegato è uno degli organi più versatili del corpo umano. Oltre a detossificare il sangue, svolge un ruolo chiave nel metabolismo di zuccheri, proteine e grassi. Questi componenti nutrizionali possono essere temporaneamente conservati nelle cellule del fegato. Le cellule epatiche, come la maggior parte delle cellule di organismi altamente sviluppati, contengono varie aree funzionalmente e strutturalmente distinte, note come organelli. I ricercatori hanno utilizzato i metodi di spettrometria di massa all’avanguardia per determinare l’intero set di proteine, noto come il proteoma, degli organelli cellulari. La spettrometria di massa è un tipo di scala molecolare utilizzata per identificare le proteine.
I ricercatori hanno studiato la composizione proteica degli organelli in campioni di fegato prelevati da topi a cui è stata somministrata una dieta normale o ipercalorica. Come negli esseri umani, l’aumento dell’apporto calorico porta alla degenerazione grassa del fegato nei topi.
“Abbiamo scoperto che come risultato del fegato grasso il 20 percento delle proteine si è depositato in diversi organelli rispetto agli organi sani: le goccioline di grasso nelle cellule legano centinaia di proteine diverse sulla loro superficie, che vengono allontanate da altri processi e organelli” spiega Natalie Krahmer, postdoc presso il Max Planck Institute of Biochemistry e autrice principale dello studio. “Il disturbo risultante mostra che non è importante solo se e in che quantità le proteine sono presenti nelle cellule, ma anche dove sono”.
In particolare, i cambiamenti di posizione hanno interessato le proteine dell’apparato di Golgi che è un organello responsabile della formazione di vescicole di trasporto nella cellula. “Abbiamo osservato un circolo vizioso: il gran numero di goccioline di grasso altera la struttura dell’apparato di Golgi e riduce la sua attività nelle cellule del fegato e poiché l’apparato di Golgi è richiesto per il rilascio di grasso dalle cellule, che contrasta la degenerazione grassa delle cellule, il processo accelera il ripristino della struttura dell’apparato del Golgi che potrebbe quindi essere un obiettivo terapeutico per rallentare la progressione del fegato grasso “, afferma Krahmer.
I ricercatori hanno anche studiato la presenza di interruttori di proteine molecolari, un fenomeno noto come fosforilazione, con l’aiuto del metodo EasyPhos sviluppato presso il Max Planck Institute of Biochemistry.
La fosforilazione può alterare l’attività delle proteine. Molte delle proteine la cui posizione è stata spostata nel fegato grasso hanno mostrato anche cambiamenti nei loro schemi di fosforilazione. “Tuttavia, non siamo stati in grado di concludere dai risultati se questa è la conseguenza o la causa della distribuzione alterata delle proteine “, spiega Krahmer.
Il Direttore di Max Planck, Matthias Mann, riassume gli attuali risultati della ricerca: “Al momento non ci sono opzioni di trattamento per il fegato grasso a parte un cambiamento nella dieta, ma fino ad ora gli effetti cellulari di tali cambiamenti erano in gran parte sconosciuti. In ogni caso, gli effetti osservati sull’apparato del Golgi, le proteine ancora sconosciute coinvolte nei depositi di grasso e gli schemi di fosforilazione alterati aprono molte strade per la ricerca futura”.
Fonte: Cell
