Mitofagia, procesul de eliminare a mitocondriilor deteriorate, este necesar pentru funcționarea corectă a organelor și pentru prevenirea disfuncției mitocondriale. Dacă celulele nu pot începe sau finaliza procesul de mitofagie, mitocondriile deteriorate se acumulează în interiorul celulelor, afectând producția de energie și crescând stresul oxidativ, în special în celulele musculare inimii (cardiomiocite), care sunt focusul acestui studiu.
BNIP3, situat în membranele mitocondriale, este activat în condiții de stres, declanșând formarea de mitofagosomi, care conduc mitofagia, recrutând LC3B în autofagosomi. În mod normal, acest lucru ar fi benefic, dar BNIP3 este, de asemenea, legat de moartea celulară prin apoptoză și un exces de BNIP3 este asociat cu insuficiența cardiacă.
Recent, am relatat despre cercetări care folosesc celule transplantate pentru a dona mitocondrii în creier. Echipa aceasta a descoperit anterior că același lucru se poate întâmpla și în inimă, dar aceste cercetări anterioare nu au investigat îndeaproape metabolismul energetic sau BNIP3.
Examinarea microscopică a determinat că celulele senescente ale inimii au mai multe, nu mai puține, mitofagosomi decât celulele mai tinere. De asemenea, LC3B este reglat în sus. Când clorochina, care deteriorează mitocondriile, este introdusă în celulele tinere, stimulează creșteri ale LC3B; totuși, nu face nimic pentru a crește mitofagia în celulele senescente. Prin urmare, procesul de mitofagie este „funcțional saturat”: inițierea mitofagiei este stimulată la maxim, dar mitocondriile deteriorate nu sunt distruse destul de repede pentru a ține pasul, ducând la acumularea lor. Acest lucru se numește blocare a fluxului mitofagic.
Transplantul de mitocondrii de la celulele stem mezenchimale (MSC) a ameliorat o parte din această disfuncție la șoarecii care fuseseră îmbătrâniți artificial prin administrarea de doxorubicină, care determină celulele să devină senescente. Comparativ cu un grup de control care fusese îmbătrânit în acest fel, șoarecii îmbătrâniți cărora li s-au administrat aceste mitocondrii au experimentat mai puțină senescență, măsurată prin SA-β-gal, o mai bună funcție a inimii conform măsurătorilor de volum și flux, și reducerea acumulării de mitofagosomi legate de vârstă.
Nu e surprinzător faptul că această îmbătrânire a fost legată de o creștere a genei murine Bnip3, împreună cu alte gene legate de senescență, iar acest rezultat a fost confirmat de date obținute de la șoareci îmbătrâniți natural, precum și de date provenite de la celule umane. Calea mitofagică PINK1/Parkin nu a fost afectată. În modelul de șoarece al cercetătorilor, expresia murinei Bnip3 a fost redusă de transplanturile de mitocondrii.
Mai multe cercetări cu miocite umane au confirmat că BNIP3 este o cauză, nu o consecință ulterioară. Creșterea BNIP3 în aceste celule a condus direct la o creștere a markerului de senescență.
Sursa informatiei: https://www.lifespan.io
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
