Bộ môn Công nghệ Sinh học - Thực phẩm

Nhiều yếu tố phụ trợ ảnh hưởng đến quá trình sản xuất cholesterol trong tế bào động vật có vú. Ảnh: Shutterstock.

Tất cả chúng ta đều đã nghe nói về cholesterol và tầm quan trọng của việc ăn các thực phẩm tốt cho tim mạch để kiểm soát nó. Nhưng bạn có thể không biết rằng chỉ có khoảng 20% lượng cholesterol của chúng ta đến từ chế độ ăn uống. Phần còn lại được tạo ra trong cơ thể, trong gan, ruột và não của chúng ta.
Trên thực tế, cholesterol đóng một vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể chúng ta. Nó là khối xây dựng cơ bản cho màng tế bào của chúng ta và là một phân tử tiền thân quan trọng. Không có nó, chúng ta không thể tạo ra các hormone như testosterone và oestrogen.
Các nhà khoa học hiểu rõ về quá trình sản xuất hoặc tổng hợp cholesterol tổng thể, và nhiều enzyme chức năng cung cấp năng lượng cho quá trình này. Tuy nhiên, nhiều yếu tố phi enzyme khác ảnh hưởng đến quá trình sản xuất đã bị bỏ qua cho đến gần đây.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ UNSW Sydney đã phát hiện ra một loại protein trước đây chưa xác định đặc tính, đóng vai trò hỗ trợ trong việc sản xuất cholesterol. Nghiên cứu được công bố trên the Journal of Lipid Research cho thấy protein ERG28 giúp tổ chức bộ máy phân tử cần thiết để tổng hợp cholesterol. Isabelle Capell-Hattam, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: Vai trò của protein này trong việc sản xuất cholesterol trước đây chưa được biết đến, bây giờ họ biết đó là một trong nhiều yếu tố phụ trợ ảnh hưởng đến việc sản xuất cholesterol trong tế bào động vật có vú.
Nhóm của Capell-Hattam đã phân tích quá trình sản xuất cholesterol trong các dòng tế bào có nguồn gốc từ con người bị loại bỏ ERG28. Họ nhận thấy các tế bào biến đổi gen sản sinh ra ít cholesterol hơn từ 60-80% so với các tế bào khỏe mạnh bình thường, đây là một sự sụt giảm đáng kể. Vì vậy, mặc dù không cần thiết nhưng không có ERG28, các tế bào phải vật lộn để tạo ra cholesterol trong một môi trường mà chúng phải tổng hợp nó để tồn tại.
⦁ Dàn chất hỗ trợ cân bằng cholesterol 
Enzyme rất quan trọng để cung cấp năng lượng cho các quá trình trao đổi chất của cơ thể chúng ta, bao gồm cả quá trình tổng hợp cholesterol. Trong khi nhiều enzyme là những đơn vị chức năng riêng lẻ thì những enzym khác hoạt động tốt hơn bằng cách liên kết với nhau bằng các protein hỗ trợ để giúp tạo ra bộ máy phân tử lớn hơn và hiệu quả hơn. 
Nhiều protein hỗ trợ này trước đây đã được phát hiện trong các tế bào của chúng ta. Nhưng đối với một số như ERG28, vai trò của chúng trong việc điều chỉnh chức năng cholesterol chỉ được suy đoán dựa trên hiểu biết của chúng ta về loại protein tương đương của nó trong men.
Điều này là do cách tổng hợp cholesterol tương đối giống với cách nấm men tổng hợp ergosterol, một thành phần của màng nấm phục vụ nhiều chức năng giống như cholesterol phục vụ trong tế bào động vật. 
Khi bạn loại bỏ ERG28 trong men, chúng sẽ ngừng sản xuất sterol và bạn sẽ thấy tiền chất tích tụ. Vì vậy, đó là những gì nhóm nghiên cứu nghĩ sẽ xảy ra trong tế bào người. 
Nhưng hóa ra đây chỉ là một phần trường hợp ở người. Theo nghiên cứu, ERG28 dường như kiểm soát nhiều hơn con đường tổng hợp cholesterol so với những nghiên cứu trước đây về nấm men. Nhóm nghiên cứu cho rằng các chức năng của nó dường như đã được mở rộng để kiểm soát nhiều yếu tố tổng hợp cholesterol hơn ở người. Không chỉ các tế bào của chúng ta [không có ERG28] gặp khó khăn trong việc sản xuất cholesterol, mà dường như nó đang ảnh hưởng đến quá trình phiên mã của mRNA cho các gen tổng hợp cholesterol.
Nhóm nghiên cứu đang tìm cách tiến hành một nghiên cứu tiếp theo để điều tra thêm về vai trò của ERG28 trong quá trình trao đổi chất. Sẽ rất thú vị nếu các nhà nghiên cứu điều tra ra được chuyện gì xảy ra khi ERG28 bị loại bỏ trong mô hình động vật
⦁ Thông tin về các liệu pháp và phương pháp điều trị kiểm soát cholesterol
Mặc dù khám phá này có thể chỉ ở kích thước phân tử, nhưng hiểu được tất cả các yếu tố liên quan đến con đường tổng hợp cholesterol và các điểm kiểm soát mới khác nhau có thể dẫn đến những tiến bộ trong việc quản lý sức khỏe và bệnh tật.
Giảm mức cholesterol trong máu cao là rất quan trọng để kiểm soát nguy cơ mắc bệnh tim. Nhóm thuốc statin ức chế một bước rất sớm trong quá trình tổng hợp cholesterol và có hiệu quả trong điều trị bệnh tim. Tuy nhiên, chúng không phải là không có tác dụng phụ.
Nhóm của Capell-Hattam cho rằng bằng cách nghiên cứu sâu hơn về con đường sản xuất cholesterol, chúng ta có thể tìm ra các chất ức chế tổng hợp cholesterol tốt hơn.
Việc sản xuất cholesterol bị thay đổi cũng đang nổi lên như một động lực đằng sau sự tiến triển của bệnh ung thư. Một nghiên cứu trước đây cho thấy ERG28 được biểu hiện quá mức trong một số dòng tế bào ung thư. Bà Capell-Hattam cho biết ức chế tổng hợp cholesterol, cùng với hóa trị liệu, một ngày nào đó có thể là một phương pháp điều trị khả thi để làm chậm một số loại ung thư.
“Chúng ta càng hiểu rõ cơ thể chúng ta tạo ra và kiểm soát cholesterol như thế nào thì càng tốt hơn về mặt sức khỏe.”
Tài liệu tham khảo
1. https://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/novel-protein-helps-regulate-cholesterol-production 
2. Capell-Hattam IM, Fenton NM, Coates HW, Sharpe LJ, Brown AJ, The non-catalytic protein ERG28 has a functional role in cholesterol synthesis and is co-regulated transcriptionally, Journal of Lipid Research (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.jlr.2022.100295. 
TS. Trần Phước Nhật Uyên (Khoa Kỹ thuật - Công nghệ, Trường Đại học Văn Hiến)