Naujos publikacijos
Naujas tyrimas atskleidė pagrindinį mitochondrijų baltymų vaidmenį širdies regeneracijai
Paskutinį kartą peržiūrėta: 02.07.2025
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Mitochondrijos atlieka itin svarbų vaidmenį aprūpindamos ląsteles energija, reikalinga tinkamai jų funkcijai. Mitochondrijose energiją gamina kvėpavimo grandinė, kurią sudaro penki kompleksai, žymimi CI-CV. Šie kompleksai gali sudaryti superkompleksus, tačiau apie šio proceso vaidmenį ir jo kontrolę žinoma mažai.
Naujame tyrime nagrinėjami superkompleksų susidarymo mechanizmai ir atskleidžiamas reikšmingas mitochondrijų susidarymo veiksnių poveikis širdies audinių regeneracijai. Tyrimui vadovavo dr. José Antonio Enríquezas iš Nacionalinio širdies ir kraujagyslių tyrimų centro (CNIC) ir dr. Nadia Mercader iš Berno universiteto Šveicarijoje, kuri yra CNIC kviestinė mokslininkė.
Žurnale „Developmental Cell“ paskelbtame tyrime teigiama, kad baltymų šeimos narys Cox7a atlieka esminį vaidmenį CIV dimerų surinkime ir kad šis surinkimas yra labai svarbus tinkamam mitochondrijų funkcionavimui, taigi ir ląstelių energijos gamybai.
Cox7a baltymų šeimą sudaro trys nariai: Cox7a1, Cox7a2 ir Cox7a2l (dar vadinamas SCAF1). Ankstesni abiejų grupių tyrimai parodė, kad kai CIV sudėtyje yra SCAF1, jis stipriai jungiasi su CIII ir sudaro kvėpavimo sistemos superkompleksą, vadinamą respirosoma. Šiuose ankstesniuose tyrimuose autoriai iškėlė hipotezę, kad įtraukus Cox7a2, CIV negalės prisijungti, o CIV molekulės, kuriose yra Cox7a1, jungsis ir sudarys CIV homodimerus. Naujas tyrimas eksperimentiškai parodo Cox7a1 vaidmenį formuojant šiuos CIV homodimerus.
Vystymosi ląstelė (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Dirbdami su zebrafish modeliu, tyrėjai nustatė, kad Cox7a1 nebuvimas neleido susidaryti CIV dimerams, o šių dimerų praradimas paveikė paveiktų žuvų svorį ir plaukimo gebėjimą.
„Cox7a1 daugiausia ekspresuojamas ruožuotųjų raumenų ląstelėse, o labiausiai dėl Cox7a1 funkcijos stokos nukentėjo griaučių raumenų audinys. Kitas svarbus ruožuotųjų raumenų tipas yra širdies raumuo arba miokardas“, – aiškino dr. Enriquezas.
Tačiau, nors Cox7a1 praradimas skeleto raumenyse buvo žalingas, jo nebuvimas širdies raumenyse pagerino širdies regeneracinį atsaką į traumą.
„Šis rezultatas rodo, kad šie baltymai atlieka pagrindinį vaidmenį aktyvuojant širdies gebėjimą atsigauti po traumos“, – aiškino pirmoji tyrimo autorė Carolina Garcia-Pojatos.
Siekdami toliau tirti Cox7a1 funkciją, CNIC tyrėjai Enrique Calvo ir Jesús Vásquez atliko zebrinių žuvelių, neturinčių Cox7a1, skeleto raumenų ir miokardo proteominį tyrimą. Šią analizę papildė Berno universiteto kolegų atliktas metabolomikos tyrimas. Ši kombinuota analizė atskleidė reikšmingus skirtumus nuo nemodifikuotų žuvų, turinčių nepažeistą Cox7a1 ekspresiją.
„Šie rezultatai rodo, kad molekulės, dalyvaujančios mitochondrijų superkompleksų surinkime, gali turėti reikšmingą poveikį medžiagų apykaitos kontrolei, galbūt atverdamos kelią naujiems širdies ligų ir kitų medžiagų apykaitos sutrikimų gydymo būdams“, – teigė dr. Mercaderis.
Pasak tyrėjų komandos, šis atradimas yra „reikšmingas žingsnis į priekį suprantant ląstelių mechanizmus, susijusius su širdies regeneracija, ir gali parodyti kelią gydymo būdų, skirtų širdies regeneracijai skatinti, kūrimui“.
Autoriai daro išvadą, kad mitochondrijų surinkimo veiksniai gali reikšmingai paveikti medžiagų apykaitos kontrolę.