Z jídla nebo samostatně?
Cholesterol, také známý jako cholesterol, je druh tuku, který je pro člověka životně důležitý. Je součástí buněčných membrán, získávají se z něj pohlavní hormony a hormony nadledvin (steroidy), používá se k produkci žluči. Pro normální život člověk potřebuje 1,2 g cholesterolu denně.
Co se stane, když je cholesterolu více? Hlavním nebezpečím je v tomto případě infarkt. Cholesterol se postupně hromadí zevnitř na stěnách cév, což zhoršuje prokrvení a vzniká ateroskleróza. Těmito ložisky trpí klouby, šlachy, oční rohovky.
Bývalo zvykem, že kdo jedí hodně tučného masa, sýrů atd., má v krvi nadbytek cholesterolu, ale ne v rostlinné stravě. S tím laureáti Nobelovy ceny vůbec nepolemizovali. Pouze 20–30 % cholesterolu však pochází z potravy. Zbytek je syntetizován v těle samo. A pokud tento mechanismus selže, zvýšená hladina cholesterolu je zaručena. Tady se do toho zapojila genetika.
Nobelova cena za fyziologii a medicínu z roku 1985
K čemu? Za vynikající objevy týkající se metabolismu cholesterolu a léčby poruch cholesterolu v krvi. Kdo? Michael Brown (USA) a Joseph Goldstein (USA) Co z toho vzešlo? Je snazší vyrovnat se s aterosklerózou.
Tým pro velké věci
Američtí genetici Brown a Goldstein se setkali v Massachusetts General Hospital v Bostonu. První už měl lékařské vzdělání, druhý byla stáž. V roce 1973 se znovu ocitli ve stejném týmu – na katedře lékařské genetiky Jihozápadní lékařské fakulty.
Brown a Goldstein se již dříve zajímali o rodiny, kde byla po generace pozorována zvýšená hladina cholesterolu v krvi, a nepomohla ani přísná nízkotučná dieta. Goldstein to nazval „dědičná familiární hypercholesterolemie“ (FHH). Dnes se relativně mírný NSH vyskytuje asi u 1 z 500 lidí a často vede k infarktu ve věku 30 až 50 let. Závažnější případ, kdy se aterosklerotické pláty objevují již v raném dětství, se vyskytuje mnohem méně často. Aby vědci pochopili, jak to nejlépe léčit, rozhodli se zjistit, co reguluje syntézu cholesterolu v těle.
Hledání pravdy
Významná část cholesterolu je syntetizována v játrech, zbytek – ve střevech a kůži. Pro experimenty vědci odebrali kožní buňky od lidí s HHH a poté je naklonovali. To umožnilo získat geneticky identické vzorky.
Syntéza cholesterolu se ukázala jako složitý, vícestupňový proces zahrnující mnoho látek a katalytických enzymů. Jednu z klíčových rolí zde hraje enzym s komplexním názvem „HMG-CoA reduktáza“: řídí rychlost produkce.
V krvi je cholesterol kombinován s lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL), tento komplex se také nazývá „špatný“ cholesterol. LDL pomáhá cholesterolu dostat se z krve do buněk. Když je ho hodně, je práce zmíněného enzymu inhibována, respektive syntéza se zpomaluje, nebo dokonce úplně zastaví. Současně se v reakci na přebytek cholesterolu aktivuje další enzym, který jej využívá.
Ale ukázalo se, že lidé s NSHC mají defekty v genu, který kóduje práci komplexně pojmenovaného enzymu. V důsledku toho buňky nereagují na přebytek cholesterolu, jsou vyraženy jeho nové molekuly. A to není vše…
Pokračování
Brown a Goldstein položili otázku: jak se LDL + cholesterol vůbec dostane do buňky? V důsledku toho zjistili, že na povrchu buněk (především jater) jsou speciální receptory schopné tuto látku syntetizovat a rozkládat. Pouze reagují na LDL a otevírají cestu do buňky. Když se uvnitř nahromadí příliš mnoho cholesterolu, nejenže se inhibuje aktivita enzymu, ale tyto „dveře“ se také zamknou. Goldstein a Brown našli gen, který je zodpovědný za tvorbu receptorů. Navíc může být také vadný!
Brown a Goldstein tak objevili a popsali několik genů odpovědných za různá stádia metabolismu cholesterolu. V souladu s tím bylo jasné: pokud je cholesterol syntetizován v nadbytku v těle samotném, dieta je zde bezmocná. Později však vyšel najevo další důležitý fakt. Správná výživa (nízký obsah tuku, hodně zeleniny a celozrnných výrobků) a aktivní životní styl mohou ještě normalizovat práci genů. Při předepisování diety nebo léků tedy musí lékař rozhodně doporučit chůzi, plavání nebo jinou pohybovou aktivitu.
Vyzkoušeno v praxi
Objev Goldsteina a Browna umožnil vytvořit léky, které působí na enzymy a receptory. Je pravda, že mají závažné vedlejší účinky, proto se předepisují pouze tehdy, když je zvýšená hladina cholesterolu v krvi skutečně zděděná po rodičích a nevznikla ze závislosti na tučných jídlech. Mimochodem, u složitější formy NSHC může být medikamentózní léčba zbytečná – u takových lidí požadovaný gen vůbec nefunguje. Takové problémy se nejúčinněji řeší pomocí genetického inženýrství – například transplantace jaterních buněk s normálními geny nebo v budoucnu pouze těchto genů samotných.
Pouze vpřed
Rozluštění „cholesterolového mechanismu“ umožnilo vědcům jít dál. V důsledku toho bylo zjištěno, že množství velmi mnoha látek v těle je regulováno přibližně stejným způsobem – hormony, glukóza (cukr) atd. Hodně z nich v krvi – tělo snižuje produkci, málo – zvyšuje to. A všude jsou enzymy a receptory, které řídí hladinu různých látek, a také geny, které řídí jejich práci.