Ново проучване разкрива ключова роля на митохондриалните протеини в регенерацията на сърцето
Последно прегледани: 14.06.2024
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
Митохондриите играят критична роля в осигуряването на енергията, необходима за правилното функциониране на клетките. В митохондриите енергията се произвежда от дихателната верига, която се състои от пет комплекса, наречени CI-CV. Тези комплекси могат да се сглобяват в суперкомплекси, но малко се знае за ролята на този процес и неговия контрол.
Нови изследвания изследват механизмите на сглобяване на суперкомплекси и разкриват значителното влияние на факторите на сглобяване на митохондриите върху регенерацията на сърдечната тъкан. Проучването е ръководено съвместно от д-р Хосе Антонио Енрикес от Националния център за сърдечно-съдови изследвания (CNIC) и д-р Надя Меркадер от университета в Берн в Швейцария, която е гостуващ учен в CNIC.
Изследване, публикувано в списанието Developmental Cell, показва, че членът на фамилията протеини Cox7a играе основна роля в сглобяването на CIV димери и че това сглобяване е критично за правилната митохондриална функция и следователно за производството на клетъчна енергия.
Фамилията протеини Cox7a включва три члена: Cox7a1, Cox7a2 и Cox7a2l (наричани още SCAF1). Предишни проучвания от двете групи показват, че когато CIV съдържа SCAF1, той се свързва силно с CIII, образувайки респираторен суперкомплекс, известен като респиразома. В тези предишни проучвания авторите предположиха, че включването на Cox7a2 би довело до образуването на некомпетентен за асоцииране CIV, докато CIV молекулите, съдържащи Cox7a1, биха се асоциирали, за да образуват CIV хомодимери. Ново проучване демонстрира експериментално ролята на Cox7a1 във формирането на тези CIV хомодимери.
Клетка за развитие (2024). DOI: 10.1016/j.devcel.2024.04.012
Работейки в модел на риба зебра, изследователите установиха, че отсъствието на Cox7a1 предотвратява образуването на CIV димери и загубата на тези димери се отразява на теглото и способността за плуване на засегнатата риба.
„Cox7a1 се експресира предимно в набраздени мускулни клетки и скелетната мускулна тъкан е най-засегната от липсата на функция на Cox7a1. Другият основен тип напречнонабраздени мускули е сърдечният мускул или миокардът“, обясни д-р Енрикес.
Въпреки че загубата на Cox7a1 в скелетните мускули беше вредна, липсата му в сърдечния мускул подобри регенеративния отговор на сърцето при нараняване.
„Този резултат показва, че тези протеини играят ключова роля в активирането на способността на сърцето да се възстановява след нараняване“, обясни първият автор на изследването Каролина Гарсия-Поятос.
За по-добро разбиране на функцията на Cox7a1, изследователите от CNIC Енрике Калво и Хесус Васкес проведоха протеомно изследване на скелетния мускул и миокарда на риба зебра без Cox7a1. Този анализ беше разширен от метаболомично проучване, проведено от колеги от университета в Берн. Този съвместен анализ разкри значителни разлики от немодифицирана риба с непокътната експресия на Cox7a1.
„Тези резултати предполагат, че молекулите, участващи в сглобяването на митохондриални суперкомплекси, може да имат значително въздействие върху метаболитния контрол, може би отваряйки пътя към нови лечения за сърдечни заболявания и други метаболитни състояния“, каза д-р Меркадер.
Според изследователския екип, това откритие представлява „значителен напредък в разбирането на клетъчните механизми, участващи в сърдечната регенерация, и може да посочи пътя към разработването на терапии, насочени към насърчаване на сърдечната регенерация.“
Авторите заключават, че факторите на митохондриалното сглобяване могат значително да повлияят на метаболитния контрол.