Nova studija otkriva vezu između reprodukcije i ključnog odgovora na stres mitohondrija

Nova studija otkriva vezu između reprodukcije i ključnog odgovora na stres mitohondrija

Istraživanje na Institutu za molekularnu biologiju i biotehnologiju (IMBB) Fondacije za istraživanje i tehnologiju Hellas (FORTH) i na Univerzitetu u Kelnu, objavljeno u časopisu Izveštaji ćelija, otkriva da reproduktivni signali zametne linije utiču na sposobnost somatskih tkiva da indukuju odgovor mitohondrijalnog nesavijenog proteina (UPR mt).

Istraživači IMBB dr Nikolaos Charmpilas (sada postdoktorski istraživač na Univerzitetu u Kelnu, Nemačka), dr Aggeliki Sotiriou i Konstantinos Akarlis, predvođeni dr Nektariosom Tavernarakisom (profesorom na Medicinskom fakultetu Univerziteta na Kritu i predsednikom Upravni odbor FORTH) i dr Thorsten Hoppe (profesor na Univerzitetu u Kelnu, Nemačka), demonstriraju da je funkcionalna reproduktivna germinalna linija od suštinskog značaja za potpuni odgovor organizma na mitohondrijski stres.

Odgovor mitohondrijalnog nesavijenog proteina (UPR mt) je kritični put odgovora na stres koji se aktivira kada se izazove okruženje za savijanje mitohondrijalnog proteina, igrajući osnovnu ulogu u održavanju ćelijske i homeostaze organizma. Istraživači su izvršili opsežnu genetsku analizu koristeći genetičke alate jednostavnog modela organizma Caenorhabditis elegans.

Oni su pokazali da mutantne nematode koje nemaju matične ćelije, spermu ili oocite nisu u stanju da reaguju na različite genetske ili hemijske UPR mt induktore. Dalje istraživanje je otkrilo da su reproduktivni signali, a ne matične ćelije zametne linije, ključni za indukciju somatskog UPR mt. Dakle, somatske ćelije zadržavaju sposobnost da indukuju UPR mt sve dok je organizam reproduktivno aktivan, proizvodeći održivo potomstvo.

Takođe su otkrili seksualno dimorfnu ​​prirodu UPR mt, pokazujući da su muške nematode inherentno UPR mt-nereagiraju.

Konačno, pokazali su da mitohondrijski stres u besmrtnom tkivu zametne linije može aktivirati UPR mt u somi, uspostavljajući novu komunikacijsku paradigmu između klica i some. Ovaj mehanizam verovatno deluje kao odbrambena strategija za zaštitu somatskih mitohondrija reproduktivno aktivnih odraslih osoba od stresa.

Zametna linija održava inducibilnost UPR mt u crevima, što zauzvrat podržava zametnu liniju kroz sintezu i lučenje žumanca, čime obezbeđuje hranljive materije embrionima u razvoju.

Ovi nalazi povezuju odgovor organizma na mitohondrijski stres sa reproduktivnim statusom organizma i naglašavaju da je pad reproduktivnog kapaciteta primarni uzrok kolapsa proteostaze tokom starenja.

Razumevanje veze između reproduktivnih signala i odgovora mitohondrijalnog stresa može dovesti do novih intervencija za očuvanje integriteta proteoma u starijoj populaciji i ublažavanje bolesti povezanih sa starenjem.