Новое и
полезное

Изучение метаболома курильщиков сразу после выкуренной сигареты выявило ранние стадии повреждения клеток и другие формы системных повреждений

Новое исследование, проведенное учеными из Медицинского центра Университета Джорджтауна (США) под руководством Петера Шилдса, показало, что сразу после выкуривания одной сигареты в организме человека активируются регуляторные пути, ведущие к гибели клеток, воспалению и другим формам системных повреждений. Ученые изучали так называемый «метаболомный» профиль клеток крови курильщиков, то есть состав метаболитов – веществ, образующихся в клетке в процессе ее жизнедеятельности. Представленные данные – это результат впервые проведенного анализа химических веществ, однозначно образующихся как результат курения, который показал возникновение признаков токсического воздействия на печень, сердце и почки у внешне совершенно здоровых людей. Полученные данные позволят разработать новый тест, с помощью которого можно будет сравнивать степень вредного воздействия различных табачных изделий.

Исследование предлагает новый метод оценки последствий курения для организма человека. Ранее для того, чтобы изучить химический состав потенциальных канцерогенов, от производителей сигарет требовали использования машин, которые «выкуривали» сигареты. Новый метод позволит увидеть реальную картину того, что происходит в организме курильщика и тот вред, который приносит ему курение.

Была исследована кровь 10 курильщиков до и сразу после выкуривания сигареты, а также после выкуривания второй сигареты через час. Поскольку заядлые курильщики и те, кто курит мало, могут по-разному метаболизировать возникающие при курении токсины, для исследования были отобраны 5 мало курящих (менее 12 сигарет в день) и 5 много курящих людей (23 и более сигарет в день). Далее был определен метаболомный профиль (включающий около 3000 химических веществ) в клетках крови каждого курильщика. Метаболит образуется, когда что-то, попавшее в организм – например, пища, табачный дым, алкоголь, лекарство, – метабилизируется, или разлагается на химические вещества, которые выполняют биологические функции, участвуя в метаболических путях. Полный метаболом – это сеть метаболических реакций, а метаболомика – это анализ метаболома в конкретный момент времени.

Используя сложные приборы, ученые могут следить за метаболитами в контексте соответствующих процессов, которые затрагивает курение, включая клеточную гибель, межклеточные взаимодействия (показатель воспаления), липидный метаболизм и экспрессию (считывание) генов. У много курящих людей удалось зафиксировать участие метаболитов, возникающих при курении, в повреждающих воздействиях на внутренние органы, в нарушении фосфолипидов, составляющих мембрану клеток, а также в изменении процесса синтеза желчных кислот.

Исследование продолжается, и далее планируется сравнить изменения метаболома курильщиков с их транскриптомом (набором всех РНК, синтезируемых в клетке), который был охарактеризован в этой же лаборатории несколько лет назад. Это позволит понять, какие гены активны в каждый конкретный момент времени. Одной из целей работы является определение новых биомаркеров риска возникновения рака легких, которые можно будет использовать для более эффективной ранней диагностики болезней, связанных с курением.