Colesterolul afectează membranele celulare

Cercetătorii explică faptul că colesterolul face ca membranele celulare să devină mai rigide.

În ultima decadă, oamenii de știință au folosit ipoteza conform căreia colesterolul, o componentă importantă a membranelor celulare, nu afectează uniform diferitele tipuri de membrane. Un nou studiu, realizat de către dr. Rana Ashkar de la Departamentul de Fizică al Virginia Tech constată că, de fapt, colesterolul aderă la principiile biofizice, notează Medicalxpress.

• Un rezervor uriaș de aur din nucleul Pământului se scurge spre suprafață
• Lumina călătorește prin Univers fără a pierde energie. Dar cum?

Descoperirile au implicații în ceea ce privește înțelegerea generală a bolilor, proiectarea metodelor de administrare a medicamentelor și multe alte aplicații biologice care necesită presupuneri specifice despre rolul colesterolului în membranele celulare.

Colesterolul este cunoscut pentru a rolul pe care îl joacă în rigidizarea a membranelor celulare, dar detaliile despre modul în care face membranele au fost atât de vagi”, explică dr. Ashkar. „În această lucrare, arătăm că, la nivel moleculare, colesterolul provoacă într-adevăr rigidizarea membranei, așa cum se indică legile fizice. Aceste descoperiri afectează înțelegerea noastră a funcției biologice a colesterolului și a rolului său în sănătate și al bolilor”.

O înțelegere mai exactă a modului a rolului jucat de colesterol

Potrivit studiului, membranele celulare sunt straturi subțiri de molecule grase care definesc limitele celulare și reglează diferite funcții biologice, inclusiv modul în care se răspândesc virușii și modul în care celulele se divid. Pentru a activa astfel de funcții, membranele ar trebui să fie flexibile și să permită schimbarea formei. Flexibilitatea este determinată de modul în care sunt dispuse moleculele. Astfel o dispunere mai compactă are ca rezultat membrane mai rigide care nu se pot îndoi atât de ușor, a adăugat Ashkar.

Colesterolul se găsește în cantități mari în slănină, ouă, brânză și multe alte alimente cu care suntem familiari. În timp ce prea mult colesterol poate dăuna organismului, cantitățile reglementate de colesterol din membranele celulare sunt absolut necesare pentru funcționarea normală a celulelor. Anomaliile legate de cantitatea de colesterol sunt adesea asociate cu diferite afecțiuni ale bolii.

În afară de colesterol, membranele noastre celulare sunt formate în primul rând din lipide, molecule mici care formează structuri stratificate atunci când sunt prezente în apă. Împreună, lipidele și colesterolul formează barierele care definesc celulele și reglează schimbul celular de nutrienți.

În ultimii 10 ani, fizicienii și biologii au presupus că colesterolul nu are aproape niciun efect asupra rigidității membranelor formate din lipide, în ciuda efectului său bine documentat asupra ambalării lipidelor. În circumstanțe ideale, membranele celulare ar trebui să mențină o structură semi-rigidă: suficient de rigidă pentru a-și păstra forma, dar suficient de flexibilă pentru a permite mișcarea dinamică a proteinelor de semnalizare. Concepțiile greșite despre modul în care colesterolul rigidizează membranele celulare influențează înțelegerea funcției membranei.

Primele teste ale lui Ashkar au folosit spectroscopia cu spin-ecou de neutroni, un instrument care permite studierea materialelor la nanoscară. Ashkar și-a întărit dovezile cu simulări computerizate, realizate în colaborare cu George Khelashvilli, profesor asistent la Departamentul de Fiziologie și Biofizică al Universității Cornell, SUA, și a validat în continuare descoperirile experimentale cu măsurători recente de rezonanță magnetică nucleară.

Aceste rezultate necesită o reevaluare a teoriilor prin care explicăm în care înțelegem modul în care colesterolul afectează membranele lipidice”, a spus Ashkar. „Dacă nu avem presupunerile corecte, nu putem face predicțiile corecte și nu vom avea designul potrivit pentru tratamentul virusurilor, bolilor sau pentru alte anomalii biologice”.

Studiul a fost publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Citește și:

Un studiu israelian arată că un medicament anticolesterol este eficient în ameliorarea simptomelor COVID-19

Care este, de fapt, specia de porci cu cea mai sănătoasă carne, slabă în colesterol

Ce este colesterolul bun şi rău?

Alimente care pot contribui la creşterea nivelului de colesterol bun din organism