Могут ли микроРНК растений влиять на животных?

В этой статье пойдёт речь о том, как микроРНК могут попадать в организм из пищи. Исследований на эту тему немного, они противоречивы. Но интерес к проблеме существует, ведь это новый шаг в понимании метаболизма и новая возможность для создания лекарственных препаратов.

МикроРНК – короткие (20-24 нуклеотида) РНК, которые участвуют в межклеточной коммуникации и могут переносится от клетки к клетке в биологических жидкостях, будучи упакованы в липидные пузырьки и другие подобные структуры . Везикулы, содержащие микроРНК взаимодействуют с клетками-мишенями не случайным образом, а специфически, благодаря лигандам и рецепторам, встроенным в мембрану. Функция микроРНК – сиквенс-специфическое ингибирование экспрессии генов, путём связывания с 3′ нетранслируемым регионом мРНК. Это важный регуляторный элемент, который управляет ростом и дифференцировкой клеток, апоптозом и метаболизмом.

По крайней мере, 30 микроРНК растительного происхождения было обнаружено в крови добровольцев из Китая, но всего 4 из них были общими для всей группы, а уровень остальных значительно колебался. Возник вопрос, каким образом оказались в крови людей эти молекулы и какие это может иметь последствия для организма?

Процесс поступления микроРНК в организм с пищей удалось воспроизвести на мышах и в клеточных культурах. Если эксперимент на животных помог показать, что микроРНК растений действительно может поступать в организм, то клеточные культуры позволяют показать возможные пути распространения таких молекул, например, описан процесс передачи микроРНК от клетки, поглотившей её извне к другим клеткам. Исследования показывают, что поступившая в организм микроРНК может связываться с белками хозяина, участвующими в сохранении подобных молекул. С другой стороны, получить сходные результаты на обезьянах в лабораторных условиях пока не удалось. Факт, что небольшие молекулы РНК могут попадать в кровь при пероральном приёме, подтверждается наличием эффекта лекарственных препаратов на основе малых интерферирующих РНК.

Установлено влияние одной из растительных микроРНК на экспрессию гена, задействованного в метаболизме липидов, но других данных о такой регуляции пока нет. МикроРНК растений MIR168a ингибирует LDLRAP1, связываясь с экзоном (а не с некодирующей областью, как это происходит у животных).

В эксперименте моделировалась среда, в которую микроРНК попадают в желудке. При высокой кислотности и микроРНК растительного и животного происхождения сохраняли структуру более шести часов, но более устойчивыми оказались микроРНК растений. Устойчивость микроРНК животных была на уровне, сходном с синтетическими аналогами. Растительные микроРНК более устойчивы, чем синтетические, благодаря метилированию. Интересно, что незрелые молекулы микроРНК менее устойчивы в приготовлению пищи. В сыворотке подопытных животных они также не найдены.

Пока нет никаких экспериментальных доказательств, что такой процесс возможен при употреблении в пищу пищи животного происхождения. Теоретически, что этот процесс в таком случае будет даже более эффективным, ведь способ упаковки микроРНК будет более похож, чем в случае растений. У млекопитающих в молоке найдены микроРНК, которые также, возможно, выполняют какую-либо функцию. С другой стороны, и факт попадания микроРНК в организм из пищи животного происхождения установить сложнее, из-за высокого сходства последовательностей микроРНК. Интересно, что in vitro найден и противоположный процесс: растения, выращенные на среде, обогащённой молоком, содержали микроРНК животного происхождения. Пока не стоит делать поспешных и радикальных выводов из вышесказанного, просто будем ждать новых результатов, благо с современными темпами развития науки они, возможно, появятся довольно скоро.