Митохондриална революция: Клетките се адаптират към енергийни затишия!

Митохондриална революция: Клетките се адаптират към енергийни затишия!

Изследователски екип от университета в Кьолн е придобил нови прозрения за това как клетките реагират на митохондриална дисфункция. Митохондриите са от решаващо значение за производството на енергия и отговора на стреса в клетките. Проучването, публикувано в Метаболизъм на природата, се фокусира върху кафявата мастна тъкан, която има високи енергийни изисквания. Вместо да станат неактивни, когато възникне митохондриална дисфункция, тези клетки активно адаптират своя метаболизъм.

Изследванията показват, че при митохондриална дисфункция специфични ключови ензими в кафявите мастни клетки се реорганизират, за да произвеждат D-2HG. Това вещество влияе върху структурата на ДНК в клетъчното ядро, регулира генната активация и стабилизира ядрената обвивка. Интересното е, че високите нива на D-2HG корелират с реакцията на "избелване" в кафявата мастна тъкан, което сигнализира за промяна в клетъчната идентичност. Професор д-р Александра Трифунович ръководи изследователския екип, представящ откритието на „митохондриална интегрирана реакция на стрес“, която надхвърля класическото сигнализиране на стреса.

Методология на изследването

Мишките бяха използвани като моделни организми за изследването и бяха отгледани и поддържани в изследователския център CECAD към университета в Кьолн. Животните са държани при строги условия, включително спазване на указанията на NIH и одобрение от местните власти (LANUV). По време на размножаването мъжките са били чифтосвани с една или две женски, започвайки на минимална възраст от 8 седмици. Тяхното телесно тегло се записва всяка седмица и се извършват подробни хистологични анализи.

Пробите от мастна тъкан бяха фиксирани и поставени в парафин за по-късни изследвания. Различни техники като електронна микроскопия и 3D реконструкция бяха използвани за извършване на митохондриална плътност и анализ на липидните капчици. Изследването също включва експериментални лечения за оценка на метаболитните дейности, както и изолиране на протеини и анализ чрез SDS-PAGE и Western blotting.

Сигнални пътища и терапевтични приложения

Основната цел на изследването е да се изследва по-задълбочено сигналният път в други тъкани като сърцето и мозъка. Чрез анализиране на клетъчното ядро ​​стабилността може да служи като маркер за митохондриалните сигнали и състоянието на клетката. В дългосрочен план изследванията имат за цел да разработят терапевтични подходи, които могат конкретно да използват тези реакции на митохондриален стрес.

В обобщение, настоящото проучване подчертава сложността на клетъчните реакции при митохондриална дисфункция и отваря обещаващи перспективи за бъдещи терапевтични стратегии. Констатациите могат да допринесат за разработването на нови лечения за заболявания, свързани с митохондриална дисфункция, като метаболитни нарушения или невродегенеративни заболявания.