Nova studija po prvi put pokazuje vezu između mitohondrijalnog metabolita i aktivacije inflamatornog odgovora. Mitohondrije su funkcionalne jedinice naših ćelija koje ispunjavaju važne zadatke, odnosno hemijske reakcije, za funkcionisanje ćelije. Jedan od ovih zadataka je proizvodnja energije koja je neophodna za rast i reprodukciju ćelija.
Ako se određene hemijske reakcije u mitohondrijima promene, nastaju bolesti. Na primer, nedostaci fumarat hidrataze (FH) u Krebsovom ciklusu, jednom od najvažnijih metaboličkih puteva u mitohondrijama, izazivaju agresivan oblik raka bubrega kod ljudi. Gubitak FH dovodi do akumulacije molekula fumarata, što doprinosi razvoju raka. Iz tog razloga, fumarat se naziva onkogeni metabolit, ili skraćeno „onkometabolit“.
Istraživački tim koji je predvodio profesor Aleksandar fon Humbolt, dr Kristijan Freca, ranije na Univerzitetu u Kembridžu (Ujedinjeno Kraljevstvo), a sada na CECAD klasteru izvrsnosti za istraživanje starenja na Univerzitetu u Kelnu, sada je razvio novi model miša i ćelije zajedno sa istraživačkom grupom koju vodi profesor Prudent sa Univerziteta u Kembridžu da produbi razumevanje agresivnog raka bubrega. U modelima, naučnici mogu vremenski kontrolisati utišavanje gena fumarat hidrataze.
Koristeći kombinaciju tehnika snimanja visoke rezolucije i preciznih biohemijskih eksperimenata, naučnici su pokazali da fumarat uzrokuje oštećenje mitohondrija. Ovo zauzvrat oslobađa genetski materijal mitohondrija u malim vezikulama koje se nazivaju vezikuli izvedeni iz mitohondrija. Ove vezikule ispunjene mitohondrijalnom DNK (mtDNK) i RNK (mtRNA) pokreću imunološku reakciju koja na kraju dovodi do upale. Studija pod nazivom „Fumarat indukuje vezikularno oslobađanje mtDNK za pokretanje urođenog imuniteta“ objavljena je u časopisu Nature.
„Naša studija po prvi put pokazuje korelaciju između mitohondrijalnog metabolita i početka upale, što bi moglo biti okidač za rak i autoimune bolesti“, rekao je profesor Freca. „Na osnovu ovih nalaza, sada možemo da radimo na novim pristupima lečenju pacijenata, što će, nadamo se, dovesti do razvoja novih terapijskih strategija za lečenje pacijenata obolelih od raka u budućnosti.“
Pored toga, grupa na Institutu za biomedicinske nauke Triniti u Dablinu na čelu sa profesorom Lukom O’Nilom u saradnji sa istraživačkom grupom Kristijana Freze opisala je sličan mehanizam u makrofagima. Makrofagi su ćelije tela koje su odgovorne za eliminisanje štetnih mikroba. Ovde su istraživači otkrili da je mitohondrijska RNK koju oslobađaju mitohondrije makrofaga, a ne DNK, glavni pokretač upale.
