Mitohondriju revolūcija: šūnas pielāgojas enerģijas klusumam!

Mitohondriju revolūcija: šūnas pielāgojas enerģijas klusumam!

Ķelnes universitātes pētnieku grupa ir guvusi jaunu ieskatu par to, kā šūnas reaģē uz mitohondriju disfunkciju. Mitohondriji ir ļoti svarīgi enerģijas ražošanai un stresa reakcijai šūnās. Pētījums, kas publicēts Dabas vielmaiņa, koncentrējas uz brūnajiem taukaudiem, kuriem ir augstas enerģijas prasības. Tā vietā, lai kļūtu neaktīvas, kad rodas mitohondriju disfunkcija, šīs šūnas aktīvi pielāgo savu metabolismu.

Pētījumi liecina, ka mitohondriju disfunkcijas gadījumā specifiski galvenie enzīmi brūnajās tauku šūnās tiek reorganizēti, lai ražotu D-2HG. Šī viela ietekmē DNS struktūru šūnas kodolā, regulē gēnu aktivāciju un stabilizē kodola apvalku. Interesanti, ka augsts D-2HG līmenis korelē ar “balināšanas” reakciju brūnajos taukaudos, norādot uz izmaiņām šūnu identitātē. Profesore Dr. Aleksandra Trifunoviča vada pētnieku grupu, kas iepazīstina ar “mitohondriju integrētās stresa reakcijas” atklāšanu, kas pārsniedz klasisko stresa signālu pārraidi.

Pētījuma metodoloģija

Peles tika izmantotas kā paraugorganismi pētījumam, un tās tika audzētas un uzturētas Ķelnes universitātes CECAD pētniecības centrā. Dzīvnieki tika turēti stingros apstākļos, tostarp ievērojot NIH vadlīnijas un apstiprinājumu no vietējām varas iestādēm (LANUV). Vaislas laikā tēviņi tika savienoti pārī ar vienu vai divām mātītēm, sākot no vismaz 8 nedēļu vecuma. Viņu ķermeņa svars tika reģistrēts katru nedēļu un tika veiktas detalizētas histoloģiskās analīzes.

Taukaudu paraugi tika fiksēti un ievietoti parafīnā vēlākiem izmeklējumiem. Lai veiktu mitohondriju blīvuma un lipīdu pilienu analīzi, tika izmantotas dažādas metodes, piemēram, elektronu mikroskopija un 3D rekonstrukcija. Pētījums ietvēra arī eksperimentālu ārstēšanu, lai novērtētu vielmaiņas aktivitātes, kā arī olbaltumvielu izolāciju un analīzi ar SDS-PAGE un Western blotēšanu.

Signalizācijas ceļi un terapeitiskie pielietojumi

Pētījuma galvenais mērķis ir padziļināti izpētīt signalizācijas ceļu citos audos, piemēram, sirdī un smadzenēs. Analizējot šūnas kodolu, stabilitāte varētu kalpot par mitohondriju signālu un šūnas stāvokļa marķieri. Ilgtermiņā pētījumu mērķis ir izstrādāt terapeitiskas pieejas, kas var īpaši izmantot šīs mitohondriju stresa reakcijas.

Rezumējot, pašreizējais pētījums izceļ šūnu reakciju sarežģītību mitohondriju disfunkcijas gadījumā un paver daudzsološas perspektīvas turpmākajām terapeitiskajām stratēģijām. Rezultāti varētu veicināt jaunu ārstēšanas metožu izstrādi slimībām, kas saistītas ar mitohondriju disfunkciju, piemēram, vielmaiņas traucējumiem vai neirodeģeneratīvām slimībām.