Eestis saab kirjutada südame- ja veresoonkonnahaiguste arvele ligikaudu pooled registreeritud surmajuhtumitest. Tallinnas tehtud uuringu põhjal on ligi neljandikul inimestest vererasvade tase normaalsest kõrgem. Viimane on oluline, sest eri haiguste, sh südame-veresoonkonnahaiguste kujunemises mängib rolli just liigne vererasv. Sestap on vaja uurida, kuidas vererasva täpselt lagundatakse ning kuidas saaks selle taset veres langetada.

Rasvade lagundamise ABC

Keha kasutab nii toidust pärit kui ka maksas toodetud rasvade vajalikku kohta toimetamiseks verd ja selles leiduvaid tillukesi nanoosakesi – lipoproteiine. Enamasti jõuavad rasvad sel moel lõpuks kõige peenematesse veresoontesse ehk kapillaaridesse. Nende pinnale kinnitunud ensüüm lipoproteiinlipaas (LPL) lõhub rasvad väiksemateks tükkideks. Sõltuvalt koest kasutab keha tekkinud rasvhappeid lihaskoes energia tootmiseks või säilitab neid rasvkoes energiavaruna. 

Mainitud ensüümi rasvade lagundamise võimet ehk aktiivsust reguleerib keerukas valkude võrgustik. Need erinevad lipoproteiinide koostises, vereringes ning kudedes leiduvad valgud võivad LPL-i rasvade lagundamisvõimet kasvatada või pärssida. Kui LPL ei tööta korralikult, võib veres kasvada ka vererasva hulk. Tekkiv hüpertriglütserideemia suurendab südamehaiguste ja pankreatiidi ehk kõhunäärmepõletiku tekkeriski.

Seetõttu on vaja paremaid meetodeid, et hinnata, kui tõhusalt vererasva lagundatakse, uurida selle protsessi mehhanisme ja kiirendada vererasva langetavate ravimite arendust.

Veres ringlevad lipoproteiinid, mis sisaldavad maksas toodetud või toidust pärit rasva puutuvad kokku kapillaari seintel paikneva lipoproteiinlipaasiga, mis lagundab rasvad väiksemateks komponentideks – rasvhapeteks. Rasvhapped transporditakse läbi kapillaari seina lihasrakkudesse, kus nendest toodetakse energiat, või rasvarakkudesse, kus need talletatakse varuainena. Vereringes leiduvad erinevad valgud, mis stimuleerivad või pärsivad lipoproteiinlipaasi rasvade lagundamisvõimet.

Ainulaadne lähenemine

Minu teadustöö eesmärk on täiendada ja rakendada Tallinna Tehnikaülikoolis arendatud ainulaadset meetodit. See võimaldab uurida otse inimese vereplasmas, kuidas lipoproteiinlipaas vererasvu lagundab.

Viime selleks inimestelt eraldatud vereplasma esmalt soojust mõõtvasse seadmesse ehk kalorimeetrisse. Lisame sinna juurde LPL-i ja jälgime, kuidas vabaneb rasva lagundamisel tekkiv soojus. Vabaneva soojuse põhjal on võimalik hinnata, kui tõhusalt LPL konkreetse inimese vereplasmas leiduvat rasva lagundab. Kuna teeme mõõtmisi vereplasmas, jäljendame vereringele iseloomulikke tingimusi, mistõttu on näha, milline on rasvade lagundamist mõjutavate valkude kogumõju.

Kuna inimeste vererasvade tase võib olla liiga kõrge mitmel eri põhjusel, seisneb meetodi üks eelis just personaliseeritud lähenemises inimese enda vereplasma kasutamises. Teised kasutatavad meetodid LPL-i aktiivsuse mõõtmiseks põhinevad sünteetiliste rasvaanaloogide kasutamisel. Ühtlasi tehakse seda tingimustes, mis on vereringele iseloomulikust keskkonnast kauged.

Uute ravimite jahil

Oleme praeguseks kalorimeetrilist meetodit rakendanud vererasvade taset langetava ravimikandidaadi testimiseks tervete ja kõrge vererasvaga inimeste vereplasmas. Katsetes vähendas ravimikandidaat rasva hulka mõlemal juhul, mis pani aluse selle edasisele arendusele.

Lisaks oleme meetodi abil selgitanud veres leiduva valgu, albumiini, regulatoorset mõju LPL-le. Samuti oleme mõõtnud ensüümiaktiivsust erinevate inimeste vereplasmades. Näiteks selgus, et veganite ja kõigesööjate vereplasmas lagundatakse rasva sama tõhusalt. Tulemus viitab, et vegandieet langetab südamehaiguste riski peamiselt kolesterooli vähendamise kaudu ja selle mõju vererasva lagundamisele pole kuigi suur.

Samuti oleme koostöös Austria teadlastega uurinud lipodüstroofia patsiente, kelle keha ei suuda tervet rasvkudet valmistada. Sellest uuringust selgus, et lipodüstroofia patsientide vereplasmas mõõdetud rasva lagundamise efektiivsus on tervete inimestega võrreldes madalam. Tulemus avab uue uurimissuuna selle haiguse paremaks mõistmiseks.

Järgnevalt plaanime mõõta LPL-i aktiivsust rohkemate inimgruppide vereplasmas. Loodame selle abil paremini mõista vererasva lagundamise protsessi ning uurida, kas vereplasmades mõõdetud rasva lagundamise tõhusust saaks kasutada haigusriskide hindamiseks.

Samuti loodame, et mõistes vererasva lagundamist üksikasjalikumalt ning testides ravimikandidaate vereplasmas, on võimalik luua uudseid vererasva langetavaid ravimeid. See omakorda vähendaks südame- ja veresoonkonnahaiguste ning muude seotud haiguste tekkeriski, viies tervema ühiskonnani.

*Paastunud olekus eraldatud vereplasmad. (A) Liigse rasvasisaldusega (hüpertriglütserideemiline) vereplasma ning (B) normaalse rasvasisaldusega vereplasma. Liigsest rasvasisaldusest tingituna on paastunud olekus eraldatud hüpertriglütserideemiline vereplasmal piimjas välimus.