Nedavno istraživanje tima naučnika sa Univerziteta Kolumbija, predvođenog molekularnim biologom Kalpitom Karanom i mitohondrijalnim psihobiologom Martinom Pikardom, otkrilo je iznenađujuće visoku učestalost umetanja delova mitohondrijske DNK u nuklearni genom moždanih ćelija, što može povećati rizik od preranog mortaliteta. Ovaj proces, poznat kao nuklearna mitohondrijska DNK umetanja ili NUMT, potencijalno predstavlja značajan rizik za ljudsko zdravlje i dugovečnost.
Mitohondrije, koje se često nazivaju „baterijama“ ćelija zbog njihove uloge u proizvodnji energije, nekada su bile nezavisni mikroorganizmi pre nego što su se spojile s našim jednoćelijskim precima pre milijardu godina. Od tada, one su nastavile postojanje unutar naših ćelija, zadržavajući sopstveni mali genom. Međutim, tokom vremena, fragmenti tog genoma povremeno se ubacuju u naš nuklearni DNK, što stvara složene interakcije između ovih dva genetska sistema.
Istraživači su otkrili da su umetanja mitohondrijske DNK u genom moždanih ćelija češća nego što se mislilo, a posebno su izražena u nekim dugovečnim tkivima, poput onih iz dorsolateralnog prefrontalnog korteksa – dela mozga ključnog za donošenje odluka i kontrolu ponašanja. Uzorci tkiva iz ove regije pokazali su više od pet puta veći broj umetanja u poređenju s tkivima uzetim iz drugih delova mozga, kao što je mali mozak.
Studija, koja je koristila post-mortem uzorke mozga prikupljene kao deo šire studije o neurološkim poremećajima kod starijih osoba, otkrila je da pojedinci sa većim brojem NUMT-a imaju veću verovatnoću da će umreti mlađi. Naime, za svaku deceniju života, oni koji su imali veći broj umetanja mitohondrijske DNK pokazivali su sklonost ka ranijem mortalitetu u poređenju s njihovim dugovečnim vršnjacima.
„Ovo je prvi put da vidimo kako NUMT-ovi mogu imati funkcionalne posledice i potencijalno uticati na životni vek,“ izjavio je Pikard. „Akumulacija ovih umetanja može se dodati na listu genetskih faktora koji doprinose starenju, funkcionalnom opadanju i skraćenju životnog veka.“
Mitohondrijska DNK, iako ključna za ćelijsku funkciju, može izazvati probleme kada se umetne u nuklearni genom. Ovaj proces ponaša se slično kao virus, koji koristi pukotine u genomu da se integriše u DNK, ili kao retrotranspozoni – geni za skakanje koji se kreću po ljudskom genomu.
Ovo ponašanje već je povezano s povećanim rizikom od razvoja određenih vrsta raka u drugim sistemima tela, a postoje i dokazi da umetanja mitohondrijske DNK ubrzavaju starenje ćelija kvasca. Istraživači sada sumnjaju da akumulacija mitohondrijske DNK u našim neuronima može doprineti sličnim negativnim efektima, uključujući neurološka oštećenja i smanjenje životnog veka.
Dalja istraživanja su potrebna kako bi se potpuno razumeo uticaj ovog procesa na ljudsko zdravlje. Analizom drugih vrsta tkiva, naučnici planiraju da istraže da li slični obrasci umetanja mitohondrijske DNK postoje i u drugim delovima tela i kakve su njihove potencijalne posledice.
Ovaj uvid u skriveni genetski razgovor unutar naših ćelija otvara nova pitanja o dugovečnosti i zdravlju, te naglašava potrebu za daljim istraživanjem međusobne interakcije između mitohondrija i nuklearne DNK, posebno u kontekstu neurodegenerativnih bolesti i starenja.
