Energia este necesară pentru viață, iar cea mai mare parte a energiei din celulele noastre este produsă de mitocondrii. Când aceste organite încep să cedeze, este un semn de problemă. Numeroase boli sunt legate de disfuncția mitocondrială, care este o caracteristică a îmbătrânirii.
Transferul mitocondrial intercelular (IMT) este un mecanism natural de salvare definit ca celulele stresate care primesc mitocondrii sănătoși de la vecinii lor, în special celulele stem mezenchimale (MSC), prin intermediul tuburilor de transfer celular, a veziculelor extracelulare sau a canalelor de joncțiune [2]. Cu toate acestea, ratele de transfer sunt scăzute, iar cele mai multe metode actuale de a le stimula sunt complicate și pot implica inginerie genetică.
Într-un nou studiu de la Universitatea Texas A&M, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii descriu o metodă nouă pentru îmbunătățirea IMT, care implică un fel de vrajă nanotehnologică.
Echipa a căutat modalități de a îmbunătăți mitogeneza în MSC-uri, presupunând că acest lucru ar putea crește capacitatea acestora de a dona mitocondrii. Au început cu sulfura de molibden (MoS2) și au supus-o unui proces de „inginerie a defectelor”. Acest proces elimină unele din atomii de sulf, expunând atomii de molibden care au electroni de donat. Molibdenul este un metal de tranziție, ceea ce înseamnă că are stări variabile de oxidare și poate fie dona, fie accepta electroni în funcție de context.
Acest material neobișnuit poate imita enzima catalază, neutralizând speciile reactive de oxigen (ROS). ROS reacționează cu diverse biomolecule, cum ar fi proteinele, lipidele și ADN-ul, deteriorându-le și creând stres oxidativ, care afectează funcția mitocondrială.
Atomii de molibden expuși acționează ca capcane și catalizatori pentru moleculele ROS. De exemplu, atunci când o moleculă de peroxid de hidrogen (H2O2), cel mai ubicuu ROS, se apropie de sit, aceasta acceptă doi electroni de la un atom de molibden, separând atomul de oxigen în plus de peroxid și lăsând în urmă apă. Când următoarea moleculă de H2O2 se apropie de sit, un alt atom de oxigen se desprinde de la peroxid și se leagă de primul atom de oxigen capturat, formând oxigen diatomic liber (O2) și încă o moleculă de apă, întorcând electronii la molibden.
Pentru îmbunătățiri suplimentare, cercetătorii au propus un proces de auto-asamblare a MoS2 în „nanoflori”, structuri delicate care cresc semnificativ raportul suprafață-greutate al materialului. MSC-urile au fost capabile să preia nanoflorile, ceea ce a dus la scăderea nivelurilor de ROS și la îmbunătățirea producției mitocondriale. După șapte zile de tratament, cantitatea de ADN mitocondrial, un marker al abundenței mitocondriale, s-a dublat, iar producția de ATP, „valuta energetică” a celulei, a crescut de asemenea.
„Nanoflorile MoS2 cu defecte atomice activează calea PGC-1α prin modularea nivelurilor celulare de ROS și stimularea căii de semnalizare SIRT1.”
Sursa: [Link către sursa originală a informației]
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
