Группа исследователей из Университета Тохоку сообщила о новой функции витамина К, который, как известно, играет важную роль в свертывании крови. Исследователи обнаружили, что полностью восстановленная форма витамина К действует как антиоксидант, эффективно ингибирующий ферроптозную гибель клеток. Ферроптоз — естественная форма гибели клеток, характеризующаяся обширным перекисным окислением липидов в клеточных мембранах. Кроме того, команда идентифицировала FSP1 как нечувствительный к варфарину фермент, восстанавливающий витамин К, идентичность которого постулировалась, но оставалась неизвестной более полувека. В последнее время ферроптоз считается причиной болезни Альцгеймера и острых повреждений органов среди многих других заболеваний. Полученные данные свидетельствуют о том, что лечение витамином К может быть новой мощной стратегией для облегчения этих заболеваний, связанных с ферроптозом.
Витамин К является мощным супрессором ферроптоза.
Поскольку профилактика ферроптоза считается многообещающим подходом к терапии многих дегенеративных заболеваний, активно изучаются новые механизмы и соединения, регулирующие ферроптоз. Чтобы идентифицировать эти новые молекулы, группа исследователей под руководством доктора Эйкана Мисимы (Университет Тохоку) и доктора Маркуса Конрада (Гельмгольц, Мюнхен) систематически изучала несколько встречающихся в природе витаминов, а также их производные. «Удивительно, но мы обнаружили, что витамин К, в том числе филлохинон (витамин К1) и менахинон-4 (витамин К2), способны эффективно спасать клетки и ткани от ферроптоза», — пояснил доктор Мисима.
Раскрытие долгожданного фермента, восстанавливающего витамин К, FSP1
В 2019 году группа исследователей под руководством доктора Конрада идентифицировала фермент как новый и сильный ингибитор ферроптоза: белок-супрессор ферроптоза-1, короткий FSP1. Текущая исследовательская группа обнаружила, что полностью восстановленная форма витамина К (т. е. гидрохинон витамина К) действует как сильный липофильный антиоксидант и предотвращает ферроптоз, улавливая радикалы кислорода в липидных бислоях. Кроме того, они определили, что FSP1 является ферментом, который эффективно восстанавливает витамин К до гидрохинона витамина К, тем самым запуская новый неканонический цикл витамина К. Поскольку витамин К играет решающую роль в процессах свертывания крови, команда исследователей дополнительно показала, что FSP1 отвечает за путь восстановления витамина К, нечувствительный к варфарину, который является одним из наиболее часто назначаемых антикоагулянтов.
Прорыв в понимании метаболизма витамина К
Раскрытие сущности этого фермента разрешило последнюю загадку метаболизма витамина К при свертывании крови и прояснило молекулярный механизм того, почему витамин К является противоядием при передозировке варфарина. Д-р Мисима и д-р Конрад указали, что «наши результаты могут соединить два мира исследований ферроптоза и биологии витамина К. Они послужат трамплином для разработки новых терапевтических стратегий для заболеваний, в которые вовлечен ферроптоз». Кроме того, поскольку ферроптоз, скорее всего, представляет собой один из древнейших типов гибели клеток, исследователи предполагают, что витамин К может быть одним из самых примитивных типов встречающихся в природе антиоксидантов. «Таким образом, ожидается открытие новых аспектов роли витамина К в эволюции жизни».
