Как жирные кислоты омега-3 преодолевают гематоэнцефалический барьер – Nature Communications

Исследователи разработали модель рыбок данио, которая дает новое представление о том, как мозг усваивает незаменимые омега-3 жирные кислоты, включая ДГК и ЛК. Результаты исследования могут помочь в разработке молекул лекарственных средств, способных напрямую достигать мозга и пролить свет на нарушения, которые могут привести к неврологическим заболеваниям.

В исследовании представлены подробные изображения структуры Mfsd2a, который транспортирует омега-3 жирные кислоты в головной мозг. Mfsd2a транспортирует эти незаменимые жирные кислоты и, как другие члены этого семейства транспортеров, регулирует важные клеточные функции.

Исследователи из Медицинской школы Дэвида Геффена Калифорнийского университета (UCLA David Geffen School of Medicine) в Лос-Анджелесе, Медицинского института Говарда Хьюза в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (Howard Hughes Medical Institute at UCLA) и Национального института здравоохранения (National Institutes of Health) разработали модель рыбок данио, которая дает новое представление о том, как мозг усваивает незаменимые омега-3 жирные кислоты, включая докозагексаеновую кислоту (ДГК) и линоленовую кислоту (ЛК).

Результаты, опубликованные в научном журнале Nature Communications, могут улучшить понимание транспорта липидов через гематоэнцефалический барьер и нарушений в этом процессе, которые могут привести к врожденным дефектам или неврологическим заболеваниям. Эта модель также может позволить исследователям создавать молекулы лекарственных препаратов, способные напрямую достигать мозга.

Жирные кислоты омега-3 считаются незаменимыми, потому что организм не может их вырабатывать и должен получать их с пищей, такой как рыба, орехи и семена. Уровни ДГК особенно высоки в головном мозге и важны для здоровой нервной системы.

Младенцы получают ДГК из грудного молока или смеси, а недостаток этой жирной кислоты связывают с проблемами обучения и памяти.

Чтобы попасть в головной мозг, омега-3 жирные кислоты должны пройти через гематоэнцефалический барьер через переносчик липидов Mfsd2a, который необходим для нормального развития мозга. Несмотря на его важность, ученые не знали точно, как Mfsd2a переносит ДГК и другие омега-3 жирные кислоты.

В ходе исследования группа ученых представила изображения структуры Mfsd2a рыбки данио, которая похожа на ее человеческий аналог. Снимки впервые показывают, как именно жирные кислоты перемещаются через клеточную мембрану.

Исследовательская группа также идентифицировала три компартмента в Mfsd2a, которые предполагают отдельные шаги, необходимые для перемещения и переворота жирных кислот через транспортер, в отличие от движения через линейный туннель или вдоль поверхности белкового комплекса.

Полученные данные предоставляют ключевую информацию о том, как Mfsd2a транспортирует жирные кислоты омега-3 в мозг, и могут позволить исследователям оптимизировать доставку лекарственных средств по этому пути.

Авторы другого исследования утверждают, что яд, проникая через гематоэнцефалический барьер, может доставлять препараты.