Nová štúdia odhaľuje kľúčovú úlohu mitochondriálnych proteínov pri regenerácii srdca
Posledná kontrola: 14.06.2024
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
Mitochondrie zohrávajú kľúčovú úlohu pri poskytovaní energie potrebnej pre správne fungovanie buniek. V mitochondriách energiu produkuje dýchací reťazec, ktorý pozostáva z piatich komplexov nazývaných CI-CV. Tieto komplexy sa môžu zostaviť do superkomplexov, ale o úlohe tohto procesu a jeho riadení sa vie len málo.
Nový výskum skúma mechanizmy zostavovania superkomplexov a odhaľuje významný vplyv mitochondriálnych montážnych faktorov na regeneráciu srdcového tkaniva. Štúdiu viedli Dr. José Antonio Henriques z Národného centra pre kardiovaskulárny výskum (CNIC) a Dr. Nadia Mercader z Univerzity v Berne vo Švajčiarsku, ktorá je hosťujúcim vedcom v CNIC.
Výskum publikovaný v časopise Developmental Cell ukazuje, že člen rodiny proteínov Cox7a hrá zásadnú úlohu pri zostavovaní dimérov CIV a že toto zostavenie je rozhodujúce pre správnej mitochondriálnej funkcii a tým aj k produkcii bunkovej energie.
Rodina proteínov Cox7a zahŕňa troch členov: Cox7a1, Cox7a2 a Cox7a2l (tiež nazývané SCAF1). Predchádzajúce štúdie z oboch skupín ukázali, že keď CIV obsahuje SCAF1, silne sa spája s CIII a vytvára respiračný superkomplex známy ako respirasome. V týchto predchádzajúcich štúdiách autori predpokladali, že zahrnutie Cox7a2 by viedlo k vytvoreniu asociačne nekompetentného CIV, zatiaľ čo molekuly CIV obsahujúce Cox7a1 by sa spojili za vzniku homodimérov CIV. Nová štúdia experimentálne demonštruje úlohu Cox7a1 pri tvorbe týchto homodimérov CIV.
Vývojová bunka (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Pri práci na modeli zebrafish vedci zistili, že absencia Cox7a1 zabránila tvorbe CIV dimérov a strata týchto dimérov ovplyvnila hmotnosť a schopnosť plávania postihnutých rýb.
„Cox7a1 je primárne exprimovaný v bunkách priečne pruhovaného svalstva a bolo to tkanivo kostrového svalstva, ktoré bolo najviac ovplyvnené nedostatkom funkcie Cox7a1. Ďalším hlavným typom priečne pruhovaného svalu je srdcový sval alebo myokard,“ vysvetlil Dr. Enriquez.
Aj keď strata Cox7a1 v kostrovom svale bola škodlivá, jeho absencia v srdcovom svale zlepšila regeneračnú reakciu srdca na zranenie.
„Tento výsledok ukazuje, že tieto proteíny hrajú kľúčovú úlohu pri aktivácii schopnosti srdca opraviť sa po zranení,“ vysvetlila prvá autorka štúdie Carolina Garcia-Poyatos.
Na ďalšie pochopenie funkcie Cox7a1 výskumníci CNIC Enrique Calvo a Jesus Vazquez vykonali proteomickú štúdiu kostrového svalstva a myokardu zebričiek bez Cox7a1. Táto analýza bola rozšírená o metabolomickú štúdiu, ktorú vykonali kolegovia z univerzity v Berne. Táto spoločná analýza odhalila významné rozdiely od nemodifikovaných rýb s neporušenou expresiou Cox7a1.
"Tieto výsledky naznačujú, že molekuly zapojené do zostavovania mitochondriálnych superkomplexov môžu mať významný vplyv na metabolickú kontrolu, čo možno otvára cestu k novým liečebným postupom pre srdcové choroby a iné metabolické stavy," povedal Dr. Mercader.
Podľa výskumného tímu tento objav predstavuje "významný pokrok v pochopení bunkových mechanizmov zapojených do regenerácie srdca a môže ukázať cestu k vývoju terapií zameraných na podporu regenerácie srdca."
Autori dospeli k záveru, že mitochondriálne montážne faktory môžu významne ovplyvniť metabolickú kontrolu.