Oamenii de știință de la National Institutes of Health (NIH) au realizat un salt important în înțelegerea modului în care „colesterolul rău”, cunoscut sub numele de colesterol lipoproteic cu densitate joasă (LDL-C), se acumulează în organism. Ei au reușit, pentru prima dată, să demonstreze cum principala proteină structurală a LDL se cuplează cu receptorul său — eveniment care inițiază procesul de eliminare a LDL din fluxul sanguin — și ce se întâmplă când acest mecanism este afectat.
Concluziile studiului, publicate în revista Nature, adâncesc înțelegerea modului în care LDL contribuie la bolile de inimă, principala cauză de deces la nivel global, și ar putea crea posibilitatea de a adapta mai precis tratamentele ce scad nivelul de LDL, precum statinele, pentru o eficiență sporită.
LDL este unul dintre factorii majori care favorizează afecțiunile cardiovasculare, responsabile de un deces la fiecare 33 de secunde.
Până acum, oamenii de știință nu au putut să observe exact structura LDL, în special modul în care aceasta interacționează cu receptorul ei, o proteină denumită LDLR. În mod obișnuit, când LDL se leagă de LDLR, începe procesul de eliminare a acesteia din sânge. Însă, anumite mutații genetice pot împiedica acest proces, generând acumularea de LDL în sânge și depunerea ei pe pereții arterelor sub formă de placă, ceea ce duce la ateroscleroză — un stadiu incipient al bolilor cardiovasculare.
În cadrul studiului de față, cercetătorii au apelat la tehnologii avansate pentru a înțelege, la nivel structural, ce se petrece într-un moment critic al acestui proces și pentru a obține o perspectivă nouă asupra moleculei de LDL.
Folosind o tehnică de imagistică de ultimă generație, numită crio-microscopie electronică, echipa a vizualizat întreaga proteină structurală a LDL în momentul în care se lega de LDLR. Ulterior, cu ajutorul unor programe de predicție a structurii bazate pe inteligență artificială, cercetătorii au construit un model al LDL și au localizat mutațiile genetice cunoscute că duc la creșterea nivelului de LDL. Creatorii acestor programe software, care nu au fost implicați direct în studiu, au fost onorați recent cu Premiul Nobel pentru Chimie 2024.
Analizând mutațiile, echipa a observat că multe dintre ele sunt asociate cu zona de interacțiune dintre LDL și LDLR și că acestea corespund unei afecțiuni ereditare numite hipercolesterolemie familială (FH). Această boală se caracterizează printr-un defect în modul în care celulele asimilează LDL, iar persoanele care suferă de FH prezintă nivele extrem de ridicate de colesterol și pot suferi infarct miocardic la vârste foarte tinere. Cercetătorii au constatat că variantele FH tind să fie concentrate în anumite regiuni specifice ale LDL.
Rezultatele oferă noi posibilități de a dezvolta terapii direcționate pentru a corecta erorile de interacțiune cauzate de mutații. În plus, aceste descoperiri ar putea fi de folos nu doar celor cu mutații genetice, ci și persoanelor cu nivel ridicat de colesterol care iau statine — substanțe care reduc LDL prin creșterea cantității de receptori LDLR în celule. Înțelegând cu precizie cum anume LDLR se leagă de LDL, cercetătorii consideră că va fi posibil să se identifice noi ținte terapeutice și să se creeze medicamente mai eficiente pentru reducerea LDL din sânge.