Nová studie odhaluje klíčovou roli mitochondriálních proteinů v regeneraci srdce
Naposledy posuzováno: 14.06.2024
Veškerý obsah iLive je lékařsky zkontrolován nebo zkontrolován, aby byla zajištěna co největší věcná přesnost.
Máme přísné pokyny pro získávání zdrojů a pouze odkaz na seriózní mediální stránky, akademické výzkumné instituce a, kdykoli je to možné, i klinicky ověřené studie. Všimněte si, že čísla v závorkách ([1], [2] atd.) Jsou odkazy na tyto studie, na které lze kliknout.
Pokud máte pocit, že některý z našich obsahů je nepřesný, neaktuální nebo jinak sporný, vyberte jej a stiskněte klávesu Ctrl + Enter.
Mitochondrie hrají klíčovou roli při poskytování energie nezbytné pro správné fungování buněk. V mitochondriích je energie produkována dýchacím řetězcem, který se skládá z pěti komplexů zvaných CI-CV. Tyto komplexy se mohou skládat do superkomplexů, ale o úloze tohoto procesu a jeho řízení je známo jen málo.
Nový výzkum zkoumá mechanismy skládání superkomplexů a odhaluje významný vliv mitochondriálních montážních faktorů na regeneraci srdeční tkáně. Studii vedli Dr. José Antonio Henriques z Národního centra pro kardiovaskulární výzkum (CNIC) a Dr. Nadia Mercader z univerzity v Bernu ve Švýcarsku, která je hostujícím vědcem v CNIC.
Výzkum publikovaný v žurnálu Developmental Cell ukazuje, že člen rodiny proteinů Cox7a hraje zásadní roli při sestavování dimerů CIV a že toto sestavení je pro ke správné funkci mitochondrií a tím k produkci buněčné energie.
Rodina proteinů Cox7a zahrnuje tři členy: Cox7a1, Cox7a2 a Cox7a2l (také nazývané SCAF1). Předchozí studie z obou skupin ukázaly, že když CIV obsahuje SCAF1, silně se spojuje s CIII a vytváří respirační superkomplex známý jako respirasome. V těchto předchozích studiích autoři předpokládali, že zahrnutí Cox7a2 by vedlo k vytvoření asociačně nekompetentního CIV, zatímco CIV molekuly obsahující Cox7a1 by se asociovaly za vzniku CIV homodimerů. Nová studie experimentálně prokazuje roli Cox7a1 při tvorbě těchto homodimerů CIV.
Vývojová buňka (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Při práci na modelu zebrafish výzkumníci zjistili, že nepřítomnost Cox7a1 zabránila tvorbě dimerů CIV a ztráta těchto dimerů ovlivnila hmotnost a schopnost plavání postižených ryb.
„Cox7a1 je primárně exprimován v buňkách příčně pruhovaného svalstva a byla to tkáň kosterního svalstva, která byla nejvíce postižena nedostatkem funkce Cox7a1. Dalším hlavním typem příčně pruhovaného svalu je srdeční sval neboli myokard,“ vysvětlil Dr. Enriquez.
Ačkoliv ztráta Cox7a1 v kosterním svalu byla škodlivá, jeho absence v srdečním svalu zlepšila regenerační reakci srdce na zranění.
„Tento výsledek ukazuje, že tyto proteiny hrají klíčovou roli při aktivaci schopnosti srdce se po zranění samo opravit,“ vysvětlila první autorka studie Carolina Garcia-Poyatosová.
Pro další pochopení funkce Cox7a1 provedli výzkumníci CNIC Enrique Calvo a Jesus Vazquez proteomickou studii kosterního svalstva a myokardu zebřičky postrádající Cox7a1. Tato analýza byla rozšířena o metabolomickou studii, kterou provedli kolegové z univerzity v Bernu. Tato společná analýza odhalila významné rozdíly od nemodifikovaných ryb s intaktní expresí Cox7a1.
"Tyto výsledky naznačují, že molekuly zapojené do sestavování mitochondriálních superkomplexů mohou mít významný vliv na metabolickou kontrolu, což možná otevírá cestu k novým způsobům léčby srdečních chorob a dalších metabolických stavů," řekl Dr. Mercader.
Podle výzkumného týmu tento objev představuje "významný pokrok v porozumění buněčným mechanismům zapojeným do regenerace srdce a může ukázat cestu k vývoji terapií zaměřených na podporu regenerace srdce."
Autoři došli k závěru, že mitochondriální montážní faktory mohou významně ovlivnit metabolickou kontrolu.