hirdetés

 

Ők birtokolnak minket?

A mitokondriumok az új paradigma szerint nem bakteriális rabszolgák, amelyek pusztán szervezetünk energiaellátását biztosítják, hanem egészségünket, betegségeinket és öregedésünket, sőt evolúciós adaptációnkat alapvetően befolyásoló mikromenedzserek, amelyek biomolekulákat állítanak elő és befolyásolják a sejtmagi DNS kifejeződését.

Az eukarióta sejt szimbiózisra lépett egyes baktériumokkal, amelyek génjeik nagy részét elvesztették vagy átadták a sejtmagnak, és egyetlen, bár nagyon fontos feladatuk az energiaellátás biztosítása, az ATP előállítása lett – ez az elképzelés az elmúlt 1-2 év kutatásainak fényében nem állja meg a helyét. Kiderült, hogy nem passzív energiaellátók, hanem néhány más alapvető életműködést is aktívan befolyásolnak, pl. a memória létrehozását vagy a stressz elleni védelmet, hatást gyakorolnak a sejtmag DNS-ére,  életünk során evolválódnak, hozzásegítve minket a változó környezethez való  alkalmazkodáshoz, írja a New Scientistben Garry Hamilton, majd hozzáteszi: mindezeket tudva nem meglepő, ha úgy érezzük, nem mi birtokoljuk őket, hanem ők minket.

 

Dinamikus dinamók

A kb. 1 mikrométeres átmérőjű mitokondriumok száma az eukarióta sejtekben eléggé változó - egytől néhány ezerig terjedhet -, függ attól, hogy milyen fajta élőlényről, annak milyen szervéről van szó, illetve hogy milyen fiziológiai állapotban van az illető.

Nem meglepő, hogy alábecsültük az autonómiájukat, hiszen a mitokondriális genom picike: az ember esetében 16.569 bázispár hosszúságú (a sejtmagban 3 milliárdnyi bázishosszúságú a genom). Amikor 1981-ben megszekvenálták, kiderült, hogy a mitokondriális DNS nagyon gazdaságosan van összeszerelve, szinte nincsenek is nem-kódoló régiói. 37 gént találtak benne, amiből 13 az ATP előállításában részt vevő fehérjéket kódol; az ATP szintéziséhez más fehérjékre is szükség van, nem csak erre a 13-ra, a többit a sejtmag kódolja.

Eddig úgy gondoltuk, hogy fogságba esett rabszolgák, amelyek a gazdaszervezet energiaigényét passzívan elégítik ki, nyilatkozta a New Scientistnek Changhan Lee, a University of Southern California gerontológus professzora, hozzátéve: mára azonban kiderült, korántsem passzívak, pl. változtatják a méretüket; mozognak a sejten belül, bizonyos körülmények között hálózatba szerveződnek, és kicserélik a tartalmukat, mielőtt újra felvennék a pálcika-szerű alakot; sokszorozódnak, ha nagyobb az energiaigény; ha megsérülnek, beindítják saját pusztulásukat. Egérneuronokban fedezték fel, hogy a sejtben a mitokondriumok a szinapszisokhoz tudnak vándorolni, ami serkenti az impulzusátvitelt. A feledékeny majmokban a munkamemóriáért felelős idegsejtekben kevesebb mitokondrium van a szinapszisok körül.

 

A fiatalság forrásai?

Azt már az 1990-es évek közepén felfedezték – ez volt az első jele, hogy a mitokondriumok nem pusztán energiaelőállító gépek –, hogy az ATP szintézise során használatos fehérjéknek alapvető a szerepük az öregedésben.

Az ATP szintézise közben felszabaduló szabadgyökökről a közelmúltig azt hittük, hogy károsak: ezek okozzák a sejt elhasználódását. Ma már tudjuk, hogy ez csak részben igaz: segítik pl. az őssejteket a specializálódásban vagy serkentik az immunrendszert a vírusok elleni küzdelemben, sőt a kalóriamegvonás élethosszabbító szerepe is azáltal jön létre, hogy hatására erősödik a mitokondriális aktivitás, és több szabadgyök képződik. Ez a testedzés hatásmechanizmusa is: a megnövekedett energiaigény növeli a mitokondriális aktivitást, és így már érthető az is, hogy miért káros a túl sok szabadgyökfogó antioxidáns fogyasztása.

Májusban közölte a Science a Harvard University kutatóinak, Amy Wagers-nek és munkatársainak eredményeit (Restoring Systemic GDF11 Levels Reverses Age-Related Dysfunction in Mouse Skeletal Muscle), miszerint a mitokondriumok megújulását előidéző GDF11 (növekedést differenciáló faktor, growth differentation factor)-kezelés hatására az öreg kísérleti állatok vázizmai megfiatalodnak, visszanyerik erejüket és állóképességüket (azt már korábban bebizonyították, hogy a GDF11-nek fiatalító hatása van a szívizomra, illetve az is kiderült, hogy az agysejtekre is). Azaz kiderült, hogy a 19. századi technika: az öregek megfiatalítása fiatalokból származó vér átömlesztésével valóban működik, és annak hatásmechanizmusa a fiatalok vérében lévő GDF11 mitokondriumokra gyakorolt hatása.

Mark Tarnopolsky és kollégái a kanadai McMaster University-n pedig azt mutatták ki, hogy olyan egerek, amelyek a mitokondriumaikban található sok mutáció miatt gyorsabban öregednek a szokásosnál, heti háromszor 45 perces fizikai tréninggel meg tudják fiatalítani a mitokondriumaikat, és el tudják kerülni a korai öregedést (PNAS, Endurance exercise rescues progeroid aging and induces systemic mitochondrial rejuvenation in mtDNA mutator mice).

 

Védelem betegségek ellen

Más kutatók kiderítették, hogy a mitokondrium előállít a hemoglobin-transzport során használatos hemfehérjéket is, aminek ezen kívül a sejtosztódás szabályozásában is szerepe van. Továbbá kimutatták, hogy a mitokondriumok az igen sokféle funkcióban szereplő kalcium sejten belüli elosztását is kontrollálják, a gonádokban részt vesznek a szteroidszintézisben, a májban az ammónia méregtelenítésében. De mind közül talán a legérdekesebb újonnan felfedezett mitokondriális funkció egy különleges biomolekula, a humanin előállítása, írja a New Scientistben Garry Hamilton. Az egy évtizede felfedezett peptid véd az Alzheimer-kór ellen: megakadályozza, hogy a béta-amiloid elpusztítsa a neuronokat, ezen kívül növeli az inzulin iránti érzékenységet, csökkenti az ateroszklerotikus plakkokat (Pinchas Cohen és munkatársai, University of Southern California, Humanin: a harbinger of mitochondrial-derived peptides?, Trends in Endocronology and Metabolism).

 

Mikromenedzserek

A University of Nevada kutatói, Wei Yan és munkatársai pedig arra jöttek rá, hogy a mitokondriális DNS ezrével állítja elő a nem-kódoló RNS-molekulákat, amelyek a sejtmagba jutva befolyásolják a sejtmagi DNS expresszálódását (Cell Research, The mitochondrial genome encodes abundant small noncoding RNAs).

A mitokondriumban nincs olyan hatékony DNS-javító mechanizmus, mint a sejtmagban – azonban ma már ezt is előnyként kezdik elkönyvelni, és úgy vélik (pl. William Ballard, az ausztráliai University of New South Wales genetika professzora), hogy a mitokondriális DNS nagy változóképessége az evolúciós adaptáció fontos eszköze: sokkal gyorsabb alkalmazkodást tesz lehetővé, mint a konzervatív sejtmagi DNS, nemcsak generációk múltával, de akár egy-egy egyed életén belül is (Scott Williams és munkatársai, Vanderbilt University: Recurrent Tissue-Specific mtDNA Mutations Are Common in Humans, PloS Genetics).

Mindez azt bizonyítja, hogy a mitokondrium szerepe nagyságrendekkel több, mint az energiaelőállítás, nyomatékosítja Pinchas Cohen, és hozzáteszi: új paradigma született.

Dr. Kazai Anita
a szerző cikkei

cimkék

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés

Könyveink

  • learn more Funkcionális anatómia

    A tankönyv a hallgatók számára biztosítja azon az ismereteket, melyek elsajátítása lehetővé teszi a szakmai tárgyak megértését,...

  • learn more Méregtől a gyógyszerig

    Az író legjelentősebb cikkeiből történt válogatás mind az értő, mind a laikus olvasó számára értékes és érdekes ismeretanyagot nyújt. A...

  • learn more Diabeteses neuropathia

    A diabeteses neuropathiáról szóló, jelenleg rendelkezésre álló könyvek nagy része terjedelmes és nincs olyan zsebkönyv, mely a diabeteses...

  • learn more S. O. S. Cukor! – Párbeszéd a diabéteszről

    Hiánypótló kötet betegeknek, hozzátartozóknak és orvosoknak a Magyar Diabetes Társaság ajánlásával  Hogyan fogadja el...

  • learn more A tudatos jelenlét a függőségből kivezető úton

    Ez a hiánypótló kötet függőségben érintetteknek nyújt praktikus, minden részletre kiterjedő útmutatást a...

  • learn more A pancreas betegségei

    Az internetről áradó legfrissebb tudományos információk birtokában jogos lehet a kérdés, hogy szükség van-e még magyar nyelvű, magyar szerzők...

  • learn more A hasnyálmirigy daganatai

    A hasnyálmirigy daganatai az elmúlt négy évtizedben gyakoribbá váltak, és a hasnyálmirigyrák ma már a vastagbél- és a gyomorrák után az...

  • learn more Gyakorlati útmutató a női változókor időszakához

    Annyit biztosan mondhatunk, hogy a változókori panaszok kezelése legtöbbször indokolt és ugyanakkor sokrétű – a...

  • learn more Kreativitás - Az elme kerekei

    A kiadó most új köntösben, „Az elme kerekei" címmel induló sorozat első tagjaként ajánlja a világszerte nagy sikerű Kreativitást az...

  • learn more Tükröm, tükröm...

    Ha a tükör nem, ez a könyv megmondja, hogy a problémáink elől, önmagunk elől nem tudunk elmenekülni. A Zsigmond Márta-médiadíjas újságíró, költő és...

  • learn more Infekciókontroll a bentlakásos szociális intézményekben

    Az „Infekciókontroll a bentlakásos szociális intézményekben” című könyv egy olyan hiánypótló mű,...

  • learn more Figyelem és értelmezés

    „Amit ezzel a könyvvel kapcsolatban mondok, az a pszicho-analitikus ülésre is érvényes; határozottan az a benyomásom, hogy a pszicho-analitikus...

  • learn more Útmutató a fogorvosnak való segédkezésben

    „E könyv célja, hogy az assistálással foglalkozni akarót az e pályán szükséges alapfogalmakkal megismertesse és megadja...

  • learn more Diabéteszlexikon

    A cukorbetegek száma világszerte – így sajnos hazánkban is – rohamosan növekszik. Magyarországon mintegy 700 ezer diagnosztizált cukorbeteg van, a...

  • learn more Szemészet

    Napjainkban új kihívások várnak a szemésztársadalomra. A népesség elöregedésével nő az időskorban előforduló szembetegségek száma. A 80 éven felüli lakosság...

  • learn more Sportélettani kislexikon

    A sportélettan a sportnak és általában az emberi test mozgásainak az életfolyamatokra gyakorolt hatásaival, és a teljesítőképesség lehető...

  • learn more Levelek a túlvilágra - Egy 20. századi életút

    "„Az utóbbi időben több időt töltök unokáim korosztályának társaságában és látom, hogy a legtöbben milyen...

  • learn more Aneszteziológia és intenzív terápia

    A jegyzet célja: megismertetni az anesztéziát és az intenzív terápiát, valamint hidat építeni az első években megszerzett...

  • learn more Diabetes mellitus – A gyógyszerészi gondozás alapelvei

    A hasznos kiadvány az alapismereteken túl részletesen kitér a cukorbetegség kezelésére, a gyógyszeres...

  • learn more Betegségek megelőzése és korai felismerése

    A könyv nagy szakmai jelentőséggel bíró kiadvány, mert egyaránt szól az átlagembernek és az egészségügy...