Mitochondriálna revolúcia: Bunky sa prispôsobujú energetickým prestávkam!

Mitochondriálna revolúcia: Bunky sa prispôsobujú energetickým prestávkam!

Výskumný tím na univerzite v Kolíne nad Rýnom získal nové poznatky o tom, ako bunky reagujú na mitochondriálnu dysfunkciu. Mitochondrie sú kľúčové pre produkciu energie a stresovú reakciu v bunkách. Štúdia publikovaná v r Prírodný metabolizmus, sa zameriava na hnedé tukové tkanivo, ktoré má vysoké energetické nároky. Namiesto toho, aby sa pri výskyte mitochondriálnej dysfunkcie stali neaktívne, tieto bunky aktívne prispôsobujú svoj metabolizmus.

Výskum ukazuje, že pri mitochondriálnej dysfunkcii sú špecifické kľúčové enzýmy v hnedých tukových bunkách reorganizované tak, aby produkovali D-2HG. Táto látka ovplyvňuje štruktúru DNA v bunkovom jadre, reguluje aktiváciu génov a stabilizuje jadrový obal. Je zaujímavé, že vysoké hladiny D-2HG korelujú s „bieliacou“ odpoveďou v hnedom tukovom tkanive, čo signalizuje zmenu bunkovej identity. Profesorka Dr. Aleksandra Trifunovic vedie výskumný tím, ktorý prezentuje objav „mitochondriálnej integrovanej stresovej reakcie“, ktorá presahuje klasickú stresovú signalizáciu.

Metodológia výskumu

Myši boli použité ako modelové organizmy pre štúdiu a boli chované a udržiavané vo Výskumnom centre CECAD na Univerzite v Kolíne nad Rýnom. Zvieratá boli chované za prísnych podmienok, vrátane dodržiavania smerníc NIH a súhlasu miestnych úradov (LANUV). Počas rozmnožovania sa samce spárovali s jednou alebo dvoma samicami, počnúc minimálnym vekom 8 týždňov. Ich telesná hmotnosť sa zaznamenávala týždenne a robili sa podrobné histologické analýzy.

Vzorky tukového tkaniva boli fixované a umiestnené do parafínu na neskoršie vyšetrenia. Na uskutočnenie mitochondriálnej hustoty a analýzy lipidových kvapiek sa použili rôzne techniky, ako je elektrónová mikroskopia a 3D rekonštrukcia. Výskum tiež zahŕňal experimentálne liečby na posúdenie metabolických aktivít, ako aj izoláciu proteínov a analýzu pomocou SDS-PAGE a Western blotting.

Signálne dráhy a terapeutické aplikácie

Hlavným cieľom výskumu je hlbšie preskúmať signálnu dráhu v iných tkanivách, ako je srdce a mozog. Analýzou bunkového jadra by stabilita mohla slúžiť ako marker mitochondriálnych signálov a stavu bunky. Z dlhodobého hľadiska sa výskum zameriava na vývoj terapeutických prístupov, ktoré môžu špecificky využívať tieto mitochondriálne stresové reakcie.

Stručne povedané, súčasná štúdia zdôrazňuje zložitosť bunkových odpovedí pri mitochondriálnej dysfunkcii a otvára sľubné perspektívy pre budúce terapeutické stratégie. Zistenia by mohli prispieť k vývoju nových spôsobov liečby chorôb spojených s mitochondriálnou dysfunkciou, ako sú metabolické poruchy alebo neurodegeneratívne ochorenia.