Ученые: Как витамин B₁ перемещается по организму и почему это важно

Витамин B₁, известный как тиамин, играет ключевую роль в поддержании здоровья. Он необходим для нормального функционирования клеток, однако организм не способен самостоятельно его производить. Источниками витамина B₁ являются продукты, такие как лосось, бобовые и коричневый рис. Его недостаток может привести к серьезным последствиям для здоровья, включая нарушения в работе сердца и нервной системы, что может повлечь инвалидность или летальный исход. В некоторых случаях, даже при нормальном уровне витамина B₁ в крови, он может не достигать важных органов, таких как мозг. Это может быть связано с побочными эффектами некоторых лекарств, что затрудняет раннюю диагностику проблемы. Ученые из EMBL Hamburg и Центра структурной биологии VIB-VUB провели исследование, посвященное перемещению витамина B₁ по организму, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Communications.

Исследование сосредоточилось на механизмах, с помощью которых витамин B₁ преодолевает различные барьеры, в частности, стенку кишечника и гематоэнцефалический барьер, которые защищают организм от вредных веществ, но также затрудняют доступ необходимых питательных веществ.
Ключевую роль в этом процессе играют специальные молекулы-транспортёры, среди которых выделяются SLC19A2 и SLC19A3. В рамках исследования была изучена работа транспортёра SLC19A3, который способствует поступлению витамина B₁ из кишечника в мозг. Для этого использовалась криоэлектронная микроскопия, позволяющая создать детальный «молекулярный фильм», демонстрирующий, как транспортер распознает и перемещает витамин через клеточные мембраны.

Полученные данные объясняют, как определенные мутации могут препятствовать поступлению витамина B₁ в мозг, что приводит к серьезным неврологическим заболеваниям. Некоторые редкие болезни, вызванные мутациями транспортеров, могут быть следствием недостатка витамина B₁, который, хотя и поддается лечению высокими дозами тиамина, не всегда приводит к полному избавлению от симптомов. В некоторых случаях состояние может быть смертельным.

Также было установлено, что некоторые медикаменты, включая антидепрессанты, антибиотики и противораковые препараты, могут блокировать транспортер SLC19A3. Это приводит к скрытому дефициту витамина B₁ в определенных органах, особенно в мозге, даже при нормальных уровнях в крови. Такой дефицит может незаметно вызывать серьезные нарушения здоровья, включая дисфункцию мозга.

Результаты исследования могут способствовать более тщательному мониторингу пациентов, принимающих определенные медикаменты, а также направить разработку новых лекарств с целью минимизации этих побочных эффектов. Понимание работы транспортёров может помочь в создании более эффективных препаратов, способствующих улучшению доставки витаминов и защиты от скрытых дефицитов.