Jauns pētījums atklāj mitohondriju proteīnu galveno lomu sirds atjaunošanā
Pēdējā pārskatīšana: 14.06.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Mitohondrijiem ir būtiska loma šūnu pareizai darbībai nepieciešamās enerģijas nodrošināšanā. Mitohondrijās enerģiju ražo elpošanas ķēde, kas sastāv no pieciem kompleksiem, ko sauc par CI-CV. Šie kompleksi var apvienoties superkompleksos, taču maz ir zināms par šī procesa lomu un tā kontroli.
Jauns pētījums pēta superkompleksu montāžas mehānismus un atklāj mitohondriju montāžas faktoru būtisko ietekmi uz sirds audu reģenerāciju. Pētījumu kopīgi vadīja Dr. Hosē Antonio Henrikess no Nacionālā sirds un asinsvadu pētījumu centra (CNIC) un doktore Nadija Merkedere no Bernes Universitātes Šveicē, kura ir CNIC vieszinātniece.
Pētījumi, kas publicēti žurnālā Developmental Cell, liecina, ka Cox7a proteīnu saimes loceklim ir būtiska nozīme CIV dimēru veidošanā un ka šis komplekts ir ļoti svarīgs pareizu mitohondriju darbību un tādējādi šūnu enerģijas ražošanai.
Cox7a proteīnu saimē ir trīs locekļi: Cox7a1, Cox7a2 un Cox7a2l (saukta arī par SCAF1). Iepriekšējie pētījumi no abām grupām ir parādījuši, ka, ja CIV satur SCAF1, tas cieši saistās ar CIII, veidojot elpošanas superkompleksu, kas pazīstams kā respirasoma. Šajos iepriekšējos pētījumos autori izvirzīja hipotēzi, ka Cox7a2 iekļaušana izraisītu asociācijas nekompetenta CIV veidošanos, savukārt CIV molekulas, kas satur Cox7a1, asociētos, veidojot CIV homodimērus. Jauns pētījums eksperimentāli parāda Cox7a1 lomu šo CIV homodimēru veidošanā.
Attīstības šūna (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Strādājot zebrafish modelī, pētnieki atklāja, ka Cox7a1 trūkums novērsa CIV dimēru veidošanos, un šo dimēru zudums ietekmēja skarto zivju svaru un peldēšanas spēju.
“Cox7a1 galvenokārt izpaužas šķērssvītrotās muskuļu šūnās, un tieši skeleta muskuļu audus visvairāk ietekmēja Cox7a1 funkcijas trūkums. Otrs galvenais šķērssvītroto muskuļu veids ir sirds muskulis jeb miokards,” skaidroja Dr. Enrikess.
Tomēr, lai gan Cox7a1 zudums skeleta muskuļos bija kaitīgs, tā trūkums sirds muskuļos uzlaboja sirds reģeneratīvo reakciju uz traumām.
Šis rezultāts parāda, ka šiem proteīniem ir galvenā loma, aktivizējot sirds spēju atjaunoties pēc traumas,” skaidroja pētījuma pirmā autore Karolīna Garsija-Pojatosa.
Lai vēl vairāk izprastu Cox7a1 funkciju, CNIC pētnieki Enrique Calvo un Hesus Vazquez veica proteomisku pētījumu par zebrafish skeleta muskuļiem un miokardu, kam trūkst Cox7a1. Šo analīzi paplašināja metabolomikas pētījums, ko veica Bernes universitātes kolēģi. Šī kopīgā analīze atklāja būtiskas atšķirības no nemodificētām zivīm ar neskartu Cox7a1 ekspresiju.
"Šie rezultāti liecina, ka molekulas, kas iesaistītas mitohondriju superkompleksu veidošanā, var būtiski ietekmēt vielmaiņas kontroli, iespējams, paverot ceļu jauniem sirds slimību un citu vielmaiņas stāvokļu ārstēšanas veidiem," sacīja Dr. Merkaders.
Pētnieku grupa norāda, ka šis atklājums ir "nozīmīgs progress sirds atjaunošanā iesaistīto šūnu mehānismu izpratnē un var norādīt ceļu uz tādu terapiju izstrādi, kuru mērķis ir veicināt sirds atjaunošanos."
Autori secina, ka mitohondriju montāžas faktori var būtiski ietekmēt vielmaiņas kontroli.