Nova studija otkriva ključnu ulogu mitohondrijskih proteina u regeneraciji srca
Posljednji pregledao: 14.06.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Mitohondriji igraju ključnu ulogu u osiguravanju energije potrebne za pravilno funkcioniranje stanica. U mitohondrijima energiju proizvodi respiratorni lanac koji se sastoji od pet kompleksa koji se nazivaju CI-CV. Ti se kompleksi mogu sastaviti u superkomplekse, ali malo se zna o ulozi tog procesa i njegovoj kontroli.
Novo istraživanje ispituje mehanizme sastavljanja superkompleksa i otkriva značajan utjecaj faktora sastavljanja mitohondrija na regeneraciju srčanog tkiva. Studiju su zajedno vodili dr. José Antonio Henriques iz Nacionalnog centra za kardiovaskularna istraživanja (CNIC) i dr. Nadia Mercader sa Sveučilišta u Bernu u Švicarskoj, koja je gostujući znanstvenik na CNIC-u.
Istraživanje objavljeno u časopisu Developmental Cell pokazuje da član obitelji Cox7a proteina igra temeljnu ulogu u sastavljanju CIV dimera i da je to sastavljanje ključno za pravilnu funkciju mitohondrija i stoga za proizvodnju stanične energije.
Porodica proteina Cox7a uključuje tri člana: Cox7a1, Cox7a2 i Cox7a2l (koji se nazivaju i SCAF1). Prethodne studije obje skupine pokazale su da kada CIV sadrži SCAF1, on se snažno povezuje s CIII, tvoreći respiratorni superkompleks poznat kao respirasom. U ovim prethodnim studijama, autori su pretpostavili da bi uključivanje Cox7a2 rezultiralo stvaranjem CIV-a nesposobnog za asocijaciju, dok bi se molekule CIV-a koje sadrže Cox7a1 povezale u stvaranje homodimera CIV-a. Nova studija eksperimentalno pokazuje ulogu Cox7a1 u formiranju ovih CIV homodimera.
Razvojna stanica (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Radeći na modelu zebrice, istraživači su otkrili da je odsutnost Cox7a1 spriječila stvaranje CIV dimera, a gubitak tih dimera utjecao je na težinu i sposobnost plivanja pogođenih riba.
“Cox7a1 se primarno eksprimira u stanicama poprečno-prugastih mišića, a nedostatak funkcije Cox7a1 najviše je pogodio skeletno mišićno tkivo. Druga glavna vrsta poprečno-prugastih mišića je srčani mišić ili miokard,” objasnio je dr. Enriquez.
Međutim, dok je gubitak Cox7a1 u skeletnim mišićima bio štetan, njegova odsutnost u srčanom mišiću poboljšala je regenerativni odgovor srca na ozljedu.
"Ovaj rezultat pokazuje da ti proteini igraju ključnu ulogu u aktiviranju sposobnosti srca da se popravi nakon ozljede", objasnila je prva autorica studije Carolina Garcia-Poyatos.
Kako bi bolje razumjeli funkciju Cox7a1, istraživači CNIC-a Enrique Calvo i Jesus Vazquez proveli su proteomsku studiju skeletnih mišića i miokarda zebrice bez Cox7a1. Ova analiza je proširena metabolomičkom studijom koju su proveli kolege sa Sveučilišta u Bernu. Ova zajednička analiza otkrila je značajne razlike u odnosu na nemodificirane ribe s netaknutom ekspresijom Cox7a1.
"Ovi rezultati sugeriraju da molekule uključene u sastavljanje mitohondrijskih superkompleksa mogu imati značajan učinak na metaboličku kontrolu, možda otvarajući put novim tretmanima za bolesti srca i druga metabolička stanja", rekao je dr. Mercader.
Prema istraživačkom timu, ovo otkriće predstavlja "značajan napredak u razumijevanju staničnih mehanizama uključenih u regeneraciju srca i može ukazati na put ka razvoju terapija usmjerenih na promicanje regeneracije srca."
Autori zaključuju da mitohondrijski faktori sklapanja mogu značajno utjecati na metaboličku kontrolu.