Νέα μελέτη αποκαλύπτει τον βασικό ρόλο των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών στην αναγέννηση της καρδιάς
Τελευταία επισκόπηση: 14.06.2024
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Τα μιτοχόνδρια διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην παροχή της απαραίτητης ενέργειας για τη σωστή λειτουργία των κυττάρων. Στα μιτοχόνδρια, η ενέργεια παράγεται από την αναπνευστική αλυσίδα, η οποία αποτελείται από πέντε σύμπλοκα που ονομάζονται CI-CV. Αυτά τα σύμπλοκα μπορούν να συναρμολογηθούν σε υπερσυμπλέγματα, αλλά λίγα είναι γνωστά για τον ρόλο αυτής της διαδικασίας και τον έλεγχό της.
Νέα έρευνα εξετάζει τους μηχανισμούς της συγκρότησης υπερσυμπλεγμάτων και αποκαλύπτει τη σημαντική επίδραση των παραγόντων μιτοχονδριακής συγκρότησης στην αναγέννηση του καρδιακού ιστού. Η μελέτη έγινε από κοινού από τον Δρ José Antonio Henriques του Εθνικού Κέντρου Καρδιαγγειακής Έρευνας (CNIC) και τη Δρ Nadia Mercader από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης στην Ελβετία, η οποία είναι επισκέπτης επιστήμονας στο CNIC.
Έρευνα που δημοσιεύτηκε στο το περιοδικό Developmental Cell δείχνει ότι το μέλος της οικογένειας πρωτεϊνών Cox7a διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο στη συναρμολόγηση των διμερών CIV και ότι αυτό το συγκρότημα είναι κρίσιμο για σωστή μιτοχονδριακή λειτουργία και συνεπώς για την παραγωγή κυτταρικής ενέργειας.
Η οικογένεια πρωτεϊνών Cox7a περιλαμβάνει τρία μέλη: Cox7a1, Cox7a2 και Cox7a2l (ονομάζεται επίσης SCAF1). Προηγούμενες μελέτες και από τις δύο ομάδες έδειξαν ότι όταν το CIV περιέχει SCAF1, συνδέεται έντονα με το CIII, σχηματίζοντας ένα αναπνευστικό υπερσύμπλεγμα γνωστό ως αναπνευστικό σώμα. Σε αυτές τις προηγούμενες μελέτες, οι συγγραφείς υπέθεσαν ότι η συμπερίληψη του Cox7a2 θα είχε ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός CIV ανίκανου για συσχέτιση, ενώ τα μόρια CIV που περιέχουν Cox7a1 θα συσχετιστούν για να σχηματίσουν ομοδιμερή CIV. Μια νέα μελέτη καταδεικνύει πειραματικά το ρόλο του Cox7a1 στο σχηματισμό αυτών των ομοδιμερών CIV.
Αναπτυξιακό Κύτταρο (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Δουλεύοντας σε ένα μοντέλο ζέβρα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απουσία του Cox7a1 εμπόδισε τον σχηματισμό διμερών CIV και η απώλεια αυτών των διμερών επηρέασε το βάρος και την ικανότητα κολύμβησης των προσβεβλημένων ψαριών.
"Το Cox7a1 εκφράζεται κυρίως σε γραμμωτά μυϊκά κύτταρα και ήταν ο σκελετικός μυϊκός ιστός που επηρεάστηκε περισσότερο από την έλλειψη λειτουργίας του Cox7a1. Ο άλλος κύριος τύπος ραβδωτού μυός είναι ο καρδιακός μυς, ή το μυοκάρδιο», εξήγησε ο Δρ Enriquez.
Ωστόσο, ενώ η απώλεια του Cox7a1 στους σκελετικούς μυς ήταν επιβλαβής, η απουσία του στον καρδιακό μυ βελτίωσε την αναγεννητική απόκριση της καρδιάς στον τραυματισμό.
"Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει ότι αυτές οι πρωτεΐνες παίζουν βασικό ρόλο στην ενεργοποίηση της ικανότητας της καρδιάς να επισκευάζεται μετά από τραυματισμό", εξήγησε η πρώτη συγγραφέας της μελέτης Carolina Garcia-Poyatos.
Για να κατανοήσουν περαιτέρω τη λειτουργία του Cox7a1, οι ερευνητές του CNIC, Enrique Calvo και Jesus Vazquez, διεξήγαγαν μια πρωτεομική μελέτη του σκελετικού μυός και του μυοκαρδίου του ζέβρα που στερείται Cox7a1. Αυτή η ανάλυση επεκτάθηκε από μια μελέτη μεταβολομικής που πραγματοποιήθηκε από συναδέλφους στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης. Αυτή η κοινή ανάλυση αποκάλυψε σημαντικές διαφορές από μη τροποποιημένα ψάρια με άθικτη έκφραση Cox7a1.
"Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα μόρια που εμπλέκονται στη συναρμολόγηση των μιτοχονδριακών υπερσυμπλεγμάτων μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στον μεταβολικό έλεγχο, ανοίγοντας ίσως το δρόμο σε νέες θεραπείες για καρδιακές παθήσεις και άλλες μεταβολικές παθήσεις", είπε ο Δρ Mercader.
Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, αυτή η ανακάλυψη αντιπροσωπεύει "μια σημαντική πρόοδο στην κατανόηση των κυτταρικών μηχανισμών που εμπλέκονται στην καρδιακή αναγέννηση και μπορεί να δείξει τον δρόμο προς την ανάπτυξη θεραπειών που στοχεύουν στην προώθηση της καρδιακής αναγέννησης."
Οι συγγραφείς συμπεραίνουν ότι οι παράγοντες μιτοχονδριακής συγκρότησης μπορεί να επηρεάσουν σημαντικά τον μεταβολικό έλεγχο.