Uus uuring näitab mitokondriaalsete valkude võtmerolli südame regenereerimisel
Viimati vaadatud: 14.06.2024
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Mitokondrid mängivad olulist rolli rakkude nõuetekohaseks toimimiseks vajaliku energia tagamisel. Mitokondrites toodab energiat hingamisahel, mis koosneb viiest kompleksist, mida nimetatakse CI-CV-ks. Need kompleksid võivad koonduda superkompleksideks, kuid selle protsessi rollist ja selle juhtimisest on vähe teada.
Uued uuringud uurivad superkompleksi koostamise mehhanisme ja paljastavad mitokondriaalsete koostetegurite olulise mõju südamekoe regeneratsioonile. Uuringut juhtisid kaastööd dr José Antonio Henriques riiklikust südame-veresoonkonna uuringute keskusest (CNIC) ja dr Nadia Mercader Berni ülikoolist Šveitsis, kes on CNICi külalisteadlane.
Uuringud, mis avaldati ajakirjas Developmental Cell, näitavad, et Cox7a valkude perekonna liige mängib olulist rolli CIV dimeeride koostamisel ja et see koost on kriitilise tähtsusega õige mitokondrite talitlus ja seega rakuenergia tootmiseks.
Cox7a valkude perekond sisaldab kolme liiget: Cox7a1, Cox7a2 ja Cox7a2l (nimetatakse ka SCAF1-ks). Mõlema rühma varasemad uuringud on näidanud, et kui CIV sisaldab SCAF1, seostub see tugevalt CIII-ga, moodustades respirasoomina tuntud respiratoorse superkompleksi. Nendes varasemates uuringutes püstitasid autorid hüpoteesi, et Cox7a2 kaasamine tooks kaasa assotsiatsioonivõimetu CIV moodustumise, samas kui Cox7a1 sisaldavad CIV molekulid seostuksid CIV homodimeeride moodustamiseks. Uus uuring demonstreerib eksperimentaalselt Cox7a1 rolli nende CIV homodimeeride moodustamisel.
Arengurakk (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Sebrakala mudeliga töötades leidsid teadlased, et Cox7a1 puudumine takistas CIV-dimeeride teket ning nende dimeeride kadumine mõjutas mõjutatud kalade kaalu ja ujumisvõimet.
Cox7a1 ekspresseerub peamiselt vöötlihasrakkudes ja Cox7a1 funktsiooni puudumine oli kõige enam mõjutanud skeletilihaskoe. Teine peamine vöötlihase tüüp on südamelihas ehk müokard,“ selgitas dr Enriquez.
Kuigi Cox7a1 kadumine skeletilihastes oli kahjulik, parandas selle puudumine südamelihases südame regeneratiivset reaktsiooni vigastustele.
"See tulemus näitab, et need valgud mängivad võtmerolli südame võime aktiveerimisel end pärast vigastust parandada," selgitas uuringu esimene autor Carolina Garcia-Poyatos.
Cox7a1 funktsiooni paremaks mõistmiseks viisid CNIC-i teadlased Enrique Calvo ja Jesus Vazquez läbi sebrakala skeletilihaste ja müokardi proteoomilise uuringu, millel puudus Cox7a1. Seda analüüsi laiendas Berni ülikooli kolleegide läbiviidud metaboloomika uuring. See ühisanalüüs näitas olulisi erinevusi muutmata kaladest, mille Cox7a1 ekspressioon oli terve.
Need tulemused viitavad sellele, et mitokondriaalsete superkomplekside koostamises osalevad molekulid võivad avaldada olulist mõju metaboolsele kontrollile, avades ehk tee südamehaiguste ja muude metaboolsete seisundite uutele ravimeetoditele,“ ütles dr Mercader.
Uurimisrühma sõnul on see avastus "märkimisväärne edasiminek südame regeneratsiooniga seotud rakuliste mehhanismide mõistmisel ja võib näidata teed südame regeneratsiooni soodustamiseks mõeldud ravimeetodite väljatöötamisele."
Autorid järeldavad, et mitokondrite kogunemistegurid võivad oluliselt mõjutada metaboolset kontrolli.