ثورة الميتوكوندريا: الخلايا تتكيف مع فترات هدوء الطاقة!

ثورة الميتوكوندريا: الخلايا تتكيف مع فترات هدوء الطاقة!

اكتسب فريق بحث في جامعة كولونيا رؤى جديدة حول كيفية استجابة الخلايا لخلل الميتوكوندريا. تعتبر الميتوكوندريا ضرورية لإنتاج الطاقة والاستجابة للضغط في الخلايا. الدراسة التي نشرت في الأيض الطبيعي ، يركز على الأنسجة الدهنية البنية التي تتطلب طاقة عالية. بدلاً من أن تصبح غير نشطة عند حدوث خلل في الميتوكوندريا، تقوم هذه الخلايا بتكييف عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها بشكل فعال.

تظهر الأبحاث أنه في حالة خلل الميتوكوندريا، يتم إعادة تنظيم إنزيمات رئيسية محددة في الخلايا الدهنية البنية لإنتاج D-2HG. تؤثر هذه المادة على بنية الحمض النووي في نواة الخلية، وتنظم تنشيط الجينات وتثبت الغلاف النووي. ومن المثير للاهتمام أن المستويات العالية من D-2HG ترتبط باستجابة "التبييض" في الأنسجة الدهنية البنية، مما يشير إلى تغير في هوية الخلية. تقود البروفيسورة الدكتورة ألكساندرا تريفونوفيتش فريق البحث الذي يقدم اكتشاف "الاستجابة المتكاملة للإجهاد في الميتوكوندريا" والتي تتجاوز إشارات الإجهاد الكلاسيكية.

منهجية البحث

تم استخدام الفئران ككائنات نموذجية للدراسة وتم تربيتها وصيانتها في مركز أبحاث CECAD بجامعة كولونيا. تم الاحتفاظ بالحيوانات تحت ظروف صارمة، بما في ذلك الامتثال لإرشادات المعاهد الوطنية للصحة والموافقة من السلطات المحلية (LANUV). أثناء التكاثر، يتم إقران الذكور مع أنثى واحدة أو اثنتين بدءًا من عمر 8 أسابيع على الأقل. تم تسجيل أوزان أجسامهم أسبوعيًا وتم إجراء تحليلات نسيجية مفصلة.

تم تثبيت عينات الأنسجة الدهنية ووضعها في البارافين لإجراء فحوصات لاحقة. تم استخدام تقنيات مختلفة مثل المجهر الإلكتروني وإعادة البناء ثلاثي الأبعاد لإجراء تحليل كثافة الميتوكوندريا وقطرات الدهون. وتضمن البحث أيضًا علاجات تجريبية لتقييم الأنشطة الأيضية، بالإضافة إلى عزل البروتين وتحليله بواسطة SDS-PAGE والنشاف الغربي.

مسارات الإشارة والتطبيقات العلاجية

الهدف الرئيسي من البحث هو دراسة مسار الإشارات بعمق أكبر داخل الأنسجة الأخرى مثل القلب والدماغ. ومن خلال تحليل نواة الخلية، يمكن أن يكون الاستقرار بمثابة علامة لإشارات الميتوكوندريا وحالة الخلية. على المدى الطويل، تهدف الأبحاث إلى تطوير أساليب علاجية يمكنها استغلال استجابات إجهاد الميتوكوندريا على وجه التحديد.

باختصار، تسلط الدراسة الحالية الضوء على مدى تعقيد الاستجابات الخلوية في خلل الميتوكوندريا وتفتح آفاقًا واعدة للاستراتيجيات العلاجية المستقبلية. يمكن أن تساهم النتائج في تطوير علاجات جديدة للأمراض المرتبطة بخلل الميتوكوندريا، مثل الاضطرابات الأيضية أو أمراض التنكس العصبي.