Ролята на GDF-15 – биомаркер за уязвимост

Човешкото тяло е като вселена, в която кипи живот. Милиарди клетки пулсират в общ ритъм, излъчват сигнали, приемат ги и се променят. Този микрокосмос е изпълнен с вестители: хормони, които пробуждат и насочват физиологични процеси; ензими, способни да ги ускоряват; цитокини (малки белтъчни молекули), които предават сигнали между клетките-воини и повеждат битки срещу всеки разпознат враг.

Съдържание

Какво представлява факторът на диференциация на растежа 15 (GDF-15)?

На този фон, сред цитокините се откроява един странник. Той не предизвиква бурен възпалителен отговор като молекулите, на които е подобен, а само съобщава за нарушение в организма. Това е факторът на диференциация на растежа 15 (GDF-15). Неговата роля в клиничната практика все още се проучва.

Какво знаят изследователите и какво остава неясно – нека видим заедно в следващите редове.

 

Странникът с много имена

През 1997 година учените забелязват нетипичен цитокин и, както обикновено се случва, всеки изследовател го разглежда от своя ъгъл, в различна светлина. Някои наричат новооткрития протеин MIC-1, приемайки го за пазач на макрофагите (белите кръвни клетки, които поддържат вътрешната среда на организма чиста и подредена). Други му дават името PLAB – плацентарен белтък с костно-морфогенетична активност. Трети назовават странника NAG-1, понеже се повишава под действие на нестероидни противовъзпалителни средства.

През 2005 година група изследователи, начело с Мартина Бьотнер от Университета в Хайделберг (Германия), класифицират същия протеин като 15-и член на семейството на факторите на диференциация на растежа, известни като регулатори на растежа, диференциацията и трансформацията на клетките. Наричат го фактор на диференциация на растежа 15 (Growth Differentiation Factor 15 или GDF-15). Това название обобщава широкото разпространение на нетипичния цитокин в организма и с времето измества предишните му имена.

 

Как действа факторът на диференциация на растежа 15?

 

 

Както вече пояснихме, GDF-15 е белтък. Освобождава се от клетките, особено когато са подложени на натоварване или увреждане, например при възпалителен процес, кислороден недостиг, туморен растеж, влияние на токсини и други вредни фактори.

Нивата му в кръвта на здравия човек са ниски, но при заболявания (сърдечно-съдови, метаболитни, онкологични и други) концентрацията на уникалния белтък нараства десетки пъти.

Някои изследователи виждат в него биомаркер за уязвимост, чрез който може да се преценява не само рискът от заболяване, но и отговорът на организма при стартирало лечение.

Когато в кръвта се повиши нивото на GDF-15, той се свързва със специфичен рецептор, наречен GFRAL – абревиатура която сочи, че рецепторът е специализиран за взаимодействие с атипичния цитокин. GFRAL е локализиран в няколко области на мозъчния ствол, регулиращи апетита и енергийния баланс. Но GDF-15 се открива в почти всички тъкани. Ето защо учените допускат, че има все още неизвестни рецептори или механизми, чрез които необичайният цитокин влияе на клетките.

 

С какво ни помага GDF-15?

 

 

Свързването между GDF-15 и GFRAL води до потискане на апетита, което в определени случаи допринася за нормализиране на телесното тегло. Загубата на излишни килограми е желателна при затлъстяване и диабет от втори тип, тъй като намалява инсулиновата резистентност (невъзприемчивост на клетките към инсулин) и води до по-добър контрол върху кръвната захар. Според някои изследвания факторът на диференциация на растежа 15 може и директно да влияе върху метаболитните пътища, регулиращи чувствителността към инсулин, която е решаваща за усвояването на глюкозата от тъканите.

Освен това GDF-15 облекчава натоварването върху сърдечно-съдовата система. Повишаването му допринася за оцеляване на сърдечните клетки при неблагоприятни условия, като възпаление, оксидативен стрес (нарастване на свободните радикали), намален приток на кръв.

Допуска се, че този уникален цитокин намалява преждевременната клетъчна смърт, като регулира сигнални пътища, свързани с оцеляването на клетките. Такива ефекти са наблюдавани главно в лабораторни модели и при животни.

Някои учени наричат GDF-15 „молекула на биологичната възраст“, защото нивата му се повишават с напредване на годините дори при здрави хора. Дали това е признак на износване, или полезна, естествена адаптация на организма, все още не е ясно. Интересно е, че отделянето на атипичния цитокин от клетките може да се стимулира чрез физическа активност или прием на определени лекарства, което отваря врати към нови терапевтични стратегии.

 

Пазител или враг е GDF-15 при рака?

 

 

Ролята на този цитокин при онкозаболяванията е сложна и донякъде двойствена.

В началните етапи на злокачественото клетъчно израждане нивото му се повишава. Тогава той функционира като „молекула на предупреждението“, защото потиска прекомерното възпаление, ограничава увреждането на тъканите и може да забави растежа на тумора.

Но при някои видове рак (простатен, панкреасен, белодробен) злокачествените клетки започват сами да произвеждат големи количества GDF-15, чиито високи нива потискат имунния отговор, който иначе би се борил срещу тумора. В такива случаи се стимулира образуването на нови кръвоносни съдове, чрез които раковото образувание се храни и нараства, а загубата на апетит води до кахексия (тежко отслабване и изтощение на организма). При подобно развитие GDF-15 се разглежда като биомаркер за наличие на прогресиращи тумори. Той може също да служи като индикатор за ефективността на терапията и като прогностичен белег за развитието на болестта.

Блокирането му показва обещаващи резултати, когато е настъпила кахексия, но изследователите подчертават, че това вмешателство трябва да се извършва много внимателно.

 

В какво ни уверява биомаркерът на уязвимостта?

 

 

Той е от онези фактори, които пораждат повече въпроси, отколкото дават отговори. Със сигурност обаче GDF-15 демонстрира как човешкото тяло усеща собственото си натоварване и ни убеждава, че сигналите за състоянието на организма рядко са напълно категорични. Обикновено те изобилстват с нюанси и не звучат като ясна дума или силен вик, а са подобни на колеблив шепот.

И може би точно в този шепот се крие бъдещето на медицината. То не е в потискане на симптомите, а в разбиране на езика, чрез който клетките изразяват усилието си да възстановят своето вътрешно равновесие.

 

Често задавани въпроси