В ходе первого в мире исследования, проведенного учеными из Университетов Ла Троб и Университета Монаша, плодовые мухи использовались для изучения влияния диеты на детей с наследственными нарушениями обмена веществ (ВМД) — группой из более чем 1400 отдельных генетических нарушений, влияющих на способности организма. переваривать и усваивать питательные вещества, которые имеют решающее значение для развития мозга и органов.
Результаты , опубликованные сегодня в Cell Reports , показывают, что взаимодействие между диетой и IMD оказывает большее влияние на здоровье, чем считалось ранее: почти на три четверти плодовых мух, использованных для моделирования IMD у человека в исследовании, критически повлияло то, чем их кормили.
Кроме того, это показывает, что здоровье можно восстановить, исключив из рациона хотя бы один микроэлемент — в данном случае аминокислоты, которые являются строительными блоками белка.
Соруководящий исследователь доктор Трэвис Джонсон из Института молекулярных наук Ла Троба (LIMS) и Школы сельского хозяйства, биомедицины и окружающей среды (SABE) заявил, что это исследование направлено на срочную, неудовлетворенную потребность в разработке новых прецизионных методов лечения IMDs, которые в среднем поражают 1 из 800 новорожденных в год и имеют высокий уровень смертности среди детей в возрасте до 5 лет.
«Хотя существуют существующие диетические методы лечения некоторых ВМИ, редкость и большое количество отдельных расстройств делают практически невозможным разработку и тестирование новых, адаптированных диетических методов лечения. В результате многие дети продолжают умирать от потенциально излечимых заболеваний из-за отсутствия исследования относительно простых диетических методов лечения», — сказал доктор Джонсон.
На протяжении десятилетий ученым было известно, что причиной этих нарушений, которые проявляются в первые недели младенчества, являются генетические мутации, унаследованные от родителей ребенка.
Мутации влияют на метаболизм ребенка — способность его организма расщеплять питательные вещества, такие как белки, жиры и углеводы, на более простые вещества, которые затем преобразуются в энергию, способствуя росту и развитию.
Не имея возможности перерабатывать важнейшие питательные вещества, младенцы могут страдать от повреждения головного мозга и даже умереть, но нынешние диетические методы лечения, впервые разработанные в 1950-х годах для ограниченного числа этих расстройств, показывают, что эту судьбу можно предотвратить, кормя больных детей медицинской смесью, содержащей удалили соответствующее питательное вещество.
Традиционные методы исследования с использованием мышей делают практически невозможным поиск новых целевых диетических методов лечения более широкого спектра ВМИ. Но исследовательская группа этого исследования надеется изменить ситуацию, установив практику использования Drosophila melanogaster — типа плодовой мухи, обычно используемого в генетических исследованиях — в качестве модельного организма для проведения крупномасштабных исследований в этой области.
«Из-за редкости этих расстройств и того, что большинство пациентов — младенцы или маленькие дети, врачам не так просто опробовать ряд различных диет, чтобы увидеть, какие из них работают. С мухами мы можем это сделать», — доктор Фелипе Мартелли, соавтор исследования. сказал автор работы.
Drosophila melanogaster разделяет 75% болезнетворных генов с людьми, имеет короткую продолжительность жизни, легко выращивается в больших количествах, а их ДНК можно изменить в соответствии с потребностями исследований - комбинация, которая позволяет проводить быстрые и эффективные исследования. при различных заболеваниях человека.
«Мы можем вырастить тысячи, если не миллионы, мух и протестировать большое количество различных методов лечения, чтобы увидеть, какие из них работают, а какие нет», — Цзяи Линь, доктор философии Университета Монаша. Кандидат и соавтор статьи, сказал.
Доцент Мэтью Пайпер, соведущий исследователь и руководитель лаборатории питания и старения Школы биологических наук Университета Монаш, надеется, что в будущем использование плодовых мух в исследованиях IMD может улучшить здоровье и спасти жизни большего числа пострадавших детей. этими расстройствами.
«Наши результаты показывают, что взаимодействие между заболеванием и диетой является скорее правилом, чем исключением. Мы ожидаем, что наша работа с дрозофилой обеспечит основу, на которой можно будет раскрыть взаимодействие между питанием и болезнью на благо здоровья человека», — сказал доцент Пайпер. .
