Mitochondriën geven chemische energie af en beïnvloeden metabole routes die onze cellen en weefsels gezond houden. Schade aan deze multifunctionele krachtpatsers bevordert celdood en ziekte.
Om ‘mitochondriale meltdown’ te voorkomen, vernietigen onze cellen defecte mitochondriën met behulp van een gespecialiseerd recyclingproces dat ‘mitofagie’ wordt genoemd. Mitofagie is betrokken bij veel ziekten en is een belangrijk farmaceutisch doelwit voor neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson.
Onverwachte inzichten in metabolisme, mitofagie en beweging
Een internationaal team van onderzoekers bestudeerde een therapeutisch molecuul dat wordt gebruikt om hoge niveaus van mitofagie te bevorderen en ontdekte dat veel metabole routes waarbij lipiden betrokken zijn, snel “opnieuw bedraad” werden voordat mitochondriale recycling plaatsvond. De resultaten worden nu gepubliceerd in het EMBO Journal.
“Verrassend genoeg wordt de activiteit van een eiwit genaamd DGAT1 ingeschakeld om gespecialiseerde structuren te genereren die bekend staan als lipidedruppeltjes, die meestal worden gebruikt om vet op te slaan. Door de DGAT-activiteit te verminderen, zagen we de verdwijning van lipidedruppeltjes en verminderde mitochondriale recycling, en cellen waren kwetsbaarder tot stress en dood”, zegt assistent-professor Thomas McWilliams, die de studie leidde.
Opmerkelijk was dat toen het DGAT1-gen in de hersenen van reportervliegen werd uitgeschakeld, zowel de mitofagie als de motorische functie van de dieren ernstig werden beïnvloed.
Een ontdekking gesmeed uit ijzer
De studie geeft ook onverwachte inzichten in ijzer, een essentiële cofactor voor het leven. Het therapeutische molecuul dat wordt gebruikt om mitofagie te induceren, is een chelator, een krachtig medicijn dat cellulair ijzer uitput en onderzoekers vonden verrassend snelle effecten van de uitputting ervan op het cellulaire metabolisme. McWilliams zegt:
“IJzerhomeostase vertegenwoordigt een oude functie van het mitochondriale netwerk, en ijzeruitputting na vele uren bevordert mitochondriale recycling. Postdoctoraal onderzoeker Maeve Long voerde een reeks ambitieuze experimenten uit in mijn laboratorium, waarbij menselijke cellen werden geprofileerd na slechts enkele minuten blootstelling aan deferipron. Onze medewerkers brachten vervolgens in kaart zeer dynamische veranderingen in het metabolisme voorafgaand aan mitofagie. Dit bracht ons ertoe lipide-overspraak in meer detail te bestuderen, waarbij onze Cambridge-medewerkers het belang van deze synergie in vivo benadrukten.”
Er is weinig bekend over de factoren die fysiologische mitofagie reguleren, en dit werk opent nieuwe wegen om dit proces aan te pakken. McWilliams voegt daar nog iets aan toe:
“Defecte mitochondriale recycling is problematisch voor celtypen met een zeer lange levensduur, zoals zenuwcellen in de hersenen. Neurodegeneratieve pathologie is vaak progressief en vindt plaats over vele jaren. Wanneer mitofagie defect is, is het redelijk dat cellen zich kunnen aanpassen en extra strategieën om in leven te blijven. Er is nog veel meer werk nodig, maar dit is een onverwachte en opwindende vondst.”
De studie werd geleid door assistent-professor Thomas McWilliams van de Universiteit van Helsinki in samenwerking met academieprofessor Elina Ikonen en onderzoekers van het Swedish Metabolomics Centre (Umeå, SE), dr. Alex Whitworth van de MRC Mitochondrial Biology Unit (Cambridge, VK) en dr. Ian Ganley van de MRC Protein Phosphorylation and Ubiquitylation Unit (Dundee, Schotland).
Verhaalbron:
Materialen geleverd door Universiteit van Helsinki. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.
lees het gehele artikel bij de bron
————————————————– ———————————–
samenvatting:
Een internationaal team heeft ontdekt dat de cellulaire balans van lipidedruppeltjes de recycling van beschadigde mitochondriën kan beïnvloeden. Deze resultaten zijn van belang voor celoverleving en disfunctie van het zenuwstelsel.
Datum van publicatie: 21 april 2022
Bron: Klimaat | Top milieunieuws — ScienceDaily
————————————————– ———————————–