Мозг глючит, рак растёт: один невидимый витамин управляет всем — и его легко потерять

Крошечный молекулярный элемент, известный как квеозин, до недавнего времени оставался малоизвестным даже среди биохимиков. Но новое открытие показывает, что без него невозможно представить работу мозга, защиту от рака и даже нормальный обмен веществ.

Молекула, управляющая жизнью

Квеозин — это витаминоподобное соединение, которое человек не способен производить самостоятельно. Мы получаем его либо с пищей, либо благодаря деятельности полезных кишечных бактерий.

Исследовательская группа под руководством Валери де Креси-Лагард из Университета Флориды раскрыла, как этот элемент проникает в клетки. Ключевая роль принадлежит гену-транспортеру SLC35F2.

Как работает квеозин

Это вещество не связано напрямую с ДНК или белками. Оно встраивается в транспортную РНК (тРНК), помогая рибосомам считывать генетический код быстрее и точнее. Такая тонкая настройка снижает количество ошибок и защищает клетки от окислительного стресса.

Эксперименты показали: добавление квеозина стабилизирует синтез белка в стрессовых клетках, предотвращая их хаотичную работу.

Скрытая связь с раком и памятью

Учёные из Немецкого центра исследований рака обнаружили удивительный эффект: отсутствие квеозина в тРНК ухудшало память у самок мышей, но почти не влияло на самцов. Это указывает на связь вещества с гормонально чувствительными нейронными сетями.

В онкологии наблюдается другое явление — опухоли часто показывают снижение уровня квеозина, переходя на агрессивный метаболизм, известный как эффект Варбурга. В лабораториях добавление предшественника квеозина замедляло рост раковых клеток кишечника, печени и молочной железы.

Тайна, которую искали 30 лет

Решение пришло после масштабных экспериментов с нокаутами генов и межвидовым сравнением. Оказалось, что за транспорт отвечает ген SLC35F2. Его удаление полностью блокировало проникновение квеозина в клетки.

"Мы знали, что транспортер должен существовать, но не могли его найти десятилетиями", — призналась Валери де Креси-Лагард.

Важность для мозга и нервной системы

Отсутствие квеозина нарушает работу нейронов гиппокампа, подавляя долговременную потенциацию — ключевой механизм обучения. Исправить это удавалось лишь добавлением вещества с пищей.

Теперь исследователи планируют изучить, как редкие мутации в SLC35F2 влияют на когнитивные способности и нейроразвитие.

Новый инструмент в борьбе с раком

SLC35F2 интересен и онкологам. Он не только доставляет в клетки квеозин, но и сопровождает экспериментальный противораковый препарат YM155.

Это открытие открывает сразу два пути: блокировать транспортер для лишения опухолей питательных веществ или, наоборот, усиливать поступление квеозина, чтобы стабилизировать нормальные клетки и подавить воспаление.

Где искать квеозин

Больше всего его в мясе, молочных и ферментированных продуктах. Частично вещество синтезируется бактериями рода Bacteroides. Веганы часто испытывают небольшой дефицит квеозина, но микробиом способен компенсировать его при правильном балансе.

Опасность представляют антибиотики — они уничтожают бактерий-производителей, временно снижая уровень квеозина в организме.

"Мы стоим на пороге новой эры понимания того, как питание и микробиом влияют на генетическую регуляцию", — заявил профессор биохимии и иммунологии из Тринити-колледжа в Дублине Винсент Келли.

Команда уже работает над созданием диагностических тестов. В будущем простой анализ крови на уровень квеозина сможет стать основой для персонализированного питания и даже прогноза онкологических рисков.

Уточнения

Мозг - центральный отдел нервной системы животных, обычно расположенный в головном (переднем) отделе тела и представляющий собой компактное скопление нейронов и синапсов. У многих животных содержит также глиальные клетки, может быть окружён оболочкой из соединительной ткани.