Nova študija razkriva ključno vlogo mitohondrijskih proteinov pri regeneraciji srca
Zadnji pregled: 14.06.2024
Vsa vsebina iLive je pregledana ali preverjena, da se zagotovi čim večja dejanska natančnost.
Imamo stroge smernice za pridobivanje virov in samo povezave do uglednih medijskih strani, akademskih raziskovalnih institucij in, kadar je to mogoče, medicinsko pregledanih študij. Upoštevajte, da so številke v oklepajih ([1], [2] itd.) Povezave, ki jih je mogoče klikniti na te študije.
Če menite, da je katera koli naša vsebina netočna, zastarela ali drugače vprašljiva, jo izberite in pritisnite Ctrl + Enter.
Mitohondriji imajo ključno vlogo pri zagotavljanju energije, potrebne za pravilno delovanje celic. V mitohondrijih energijo proizvaja dihalna veriga, ki jo sestavlja pet kompleksov, imenovanih CI-CV. Ti kompleksi se lahko sestavijo v superkomplekse, vendar je malo znanega o vlogi tega procesa in njegovem nadzoru.
Nova raziskava preučuje mehanizme sestavljanja superkompleksa in razkriva pomemben vpliv dejavnikov sestavljanja mitohondrijev na regeneracijo srčnega tkiva. Študijo sta skupaj vodila dr. José Antonio Henriques iz Nacionalnega centra za kardiovaskularne raziskave (CNIC) in dr. Nadia Mercader z Univerze v Bernu v Švici, ki je gostujoča znanstvenica na CNIC.
Raziskava, objavljena v reviji Developmental Cell, kaže, da ima član družine proteinov Cox7a temeljno vlogo pri sestavljanju dimerjev CIV in da je to sestavljanje kritično za pravilno delovanje mitohondrijev in s tem za proizvodnjo celične energije.
Družina proteinov Cox7a vključuje tri člane: Cox7a1, Cox7a2 in Cox7a2l (imenovan tudi SCAF1). Prejšnje študije obeh skupin so pokazale, da ko CIV vsebuje SCAF1, se močno poveže s CIII in tvori dihalni superkompleks, znan kot respirasom. V teh prejšnjih študijah so avtorji domnevali, da bi vključitev Cox7a2 povzročila nastanek asociacijsko nesposobnega CIV, medtem ko bi se molekule CIV, ki vsebujejo Cox7a1, povezale in tvorile homodimere CIV. Nova študija eksperimentalno dokazuje vlogo Cox7a1 pri tvorbi teh homodimerov CIV.
Razvojna celica (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Pri delu na modelu cebrice so raziskovalci ugotovili, da odsotnost Cox7a1 preprečuje nastanek dimerjev CIV, izguba teh dimerjev pa je vplivala na težo in sposobnost plavanja prizadetih rib.
»Cox7a1 se primarno izraža v celicah progastih mišic, pomanjkanje delovanja Cox7a1 pa je najbolj prizadelo skeletno mišično tkivo. Druga glavna vrsta progaste mišice je srčna mišica ali miokard,« je pojasnil dr. Enriquez.
Čeprav je bila izguba Cox7a1 v skeletnih mišicah škodljiva, je njegova odsotnost v srčni mišici izboljšala regenerativni odziv srca na poškodbo.
"Ta rezultat kaže, da imajo ti proteini ključno vlogo pri aktiviranju sposobnosti srca, da se popravi po poškodbi," je pojasnila prva avtorica študije Carolina Garcia-Poyatos.
Za nadaljnje razumevanje delovanja Cox7a1 sta raziskovalca CNIC Enrique Calvo in Jesus Vazquez izvedla proteomsko študijo skeletnih mišic in miokarda cebric brez Cox7a1. To analizo je razširila študija metabolomike, ki so jo izvedli kolegi z Univerze v Bernu. Ta skupna analiza je pokazala pomembne razlike od nespremenjenih rib z nedotaknjenim izražanjem Cox7a1.
»Ti rezultati kažejo, da lahko molekule, ki sodelujejo pri sestavljanju mitohondrijskih superkompleksov, pomembno vplivajo na presnovni nadzor, kar morda odpira pot novim zdravljenjem bolezni srca in drugih presnovnih stanj,« je dejal dr. Mercader.
Po mnenju raziskovalne skupine to odkritje predstavlja "pomemben napredek pri razumevanju celičnih mehanizmov, ki sodelujejo pri regeneraciji srca, in lahko nakaže pot do razvoja terapij, namenjenih spodbujanju regeneracije srca."
Avtorji sklepajo, da lahko dejavniki sestavljanja mitohondrijev pomembno vplivajo na presnovni nadzor.