Revoluția mitocondrială: Celulele se adaptează la calmurile energetice!

Revoluția mitocondrială: Celulele se adaptează la calmurile energetice!

O echipă de cercetare de la Universitatea din Köln a obținut noi perspective asupra modului în care celulele răspund la disfuncția mitocondrială. Mitocondriile sunt cruciale pentru producerea de energie și răspunsul la stres în celule. Studiul, publicat în Metabolismul naturii, se concentrează pe țesutul adipos brun, care are cerințe mari de energie. În loc să devină inactive atunci când apare o disfuncție mitocondrială, aceste celule își adaptează în mod activ metabolismul.

Cercetările arată că în disfuncția mitocondrială, enzimele cheie specifice din celulele adipoase brune sunt reorganizate pentru a produce D-2HG. Această substanță influențează structura ADN-ului din nucleul celulei, reglează activarea genelor și stabilizează învelișul nuclear. Interesant, nivelurile ridicate de D-2HG se corelează cu un răspuns de „albire” în țesutul adipos maro, semnalând o schimbare a identității celulei. Profesorul dr. Aleksandra Trifunovic conduce echipa de cercetare care prezintă descoperirea unui „răspuns la stres integrat mitocondrial” care depășește semnalizarea clasică de stres.

Metodologia cercetării

Șoarecii au fost folosiți ca organisme model pentru studiu și au fost crescuți și întreținuți la Centrul de Cercetare CECAD de la Universitatea din Köln. Animalele au fost ținute în condiții stricte, inclusiv respectarea ghidurilor NIH și aprobarea autorităților locale (LANUV). În timpul reproducerii, masculii au fost împerecheați cu una sau două femele începând cu o vârstă minimă de 8 săptămâni. Greutățile lor corporale au fost înregistrate săptămânal și au fost efectuate analize histologice detaliate.

Probele de țesut adipos au fost fixate și plasate în parafină pentru examinări ulterioare. Au fost utilizate diferite tehnici, cum ar fi microscopia electronică și reconstrucția 3D, pentru a efectua analiza densității mitocondriale și a picăturilor de lipide. Cercetarea a inclus, de asemenea, tratamente experimentale pentru a evalua activitățile metabolice, precum și izolarea proteinelor și analiza prin SDS-PAGE și Western blot.

Căi de semnalizare și aplicații terapeutice

Scopul central al cercetării este de a investiga calea de semnalizare mai în profunzime în alte țesuturi, cum ar fi inima și creierul. Prin analiza nucleului celulei, stabilitatea ar putea servi ca un marker pentru semnalele mitocondriale și starea celulei. Pe termen lung, cercetarea își propune să dezvolte abordări terapeutice care pot exploata în mod specific aceste răspunsuri la stres mitocondrial.

Pe scurt, studiul actual evidențiază complexitatea răspunsurilor celulare în disfuncția mitocondrială și deschide perspective promițătoare pentru strategiile terapeutice viitoare. Descoperirile ar putea contribui la dezvoltarea de noi tratamente pentru bolile asociate cu disfuncția mitocondrială, cum ar fi tulburările metabolice sau bolile neurodegenerative.