A mitokondriális dinamika definíciója

Zamora Ramirez angyal
Fizikus végzettség

A mitokondriális dinamika azon folyamatok összessége, amelyeken keresztül a mitokondriumok alakítják a sejt mitokondriális hálózatának morfológiáját.

Ban,-ben irodalom Gyakran előfordul, hogy a mitokondriumok ovális alakú organellumként jelennek meg, amelynek feladata az ellátás energia a sejthez ATP formájában. A mitokondriumnak ez az egyszerűsített modellje segít a sejt részeként történő lokalizálásában, ugyanakkor kissé félrevezető képet ad a sejtben lévő mitokondriumokról.

Az általánosan bemutatottakkal ellentétben a mitokondriumok száma szövetenként változik, ezek a szövetek nagy energiafogyasztásúak. például a vázizomban és a szívizomban több mitokondrium van, mint azokban, amelyeknek nincs szükségük annyi energiára. Ezenkívül a mitokondriumok képesek hálózatokat és alpopulációkat kialakítani egyazon sejten belül. A mitokondriális hálózat képes alkalmazkodni a sejt metabolikus igényeihez, ez az adaptáció a „mitokondriális dinamikának” köszönhetően, amely a „fúziós” és „hasadási” folyamatokból áll. mitokondriális.

mitokondriális fúzió

A mitokondriális fúzió akkor következik be, amikor két mitokondrium egyesül egy nagyobb, megnyúlt mitokondriumot. A mitokondriumoknak két membránja van, egy külső és egy belső membrán. A fúziós folyamat során mindkét membránnak össze kell jönnie, hogy nagyobb mitokondriumot hozzon létre. Az emlősökben a mitokondriális fúzió megtörténik köszönhetően fehérjék Mfn1 és Mfn2, amelyek a külső membránok és a belső membránokat fuzionáló OPA 1 fehérje fúziójáért felelősek.

A mátrix a mitokondriumok belső membránja által határolt tér, benne van a DNS mitokondriális, bizonyos fehérjék és szerves ionok, többek között. Amikor két mitokondrium összeolvad, a mátrixuk tartalma is megoszlik. Ezért úgy gondolják, hogy a mitokondriális fúzió egyik funkciója a mitokondriumok állapotban tartása. optimális az ATP termeléséhez, ráadásul a fúzió lehetővé teszi, hogy a mitokondriális hálózat egységesebb és elnyújtottabb formát kapjon. sejt.

mitokondriális hasadás

A mitokondriális fúzióval szemben a mitokondriális hasadás. Ez a folyamat akkor következik be, amikor egy mitokondrium fragmentálódik, és két kisebb mitokondrium keletkezik. A mitokondriális hasadás emlősökben annak köszönhető, hogy a közbelépés a Drp1 fehérjéből ez a fehérje a mitokondrium külső membránjának bizonyos specifikus helyein halmozódik fel, és addig „szorítja”, amíg el nem vágják, és két kisebb mitokondrium keletkezik.

A mitokondriális hasadás egyik funkciója a mitokondriumok szállítása a sejt egyik részéből a másikba, mivel a kisebb mitokondriumok könnyebben szállíthatók. A hasadás emellett arra is szolgálhat, hogy kizárja a mitokondriális hálózatból azokat a mitokondriumokat, amelyek már nem működnek megfelelően, és később lebomlanak.

Mitokondriális minőségellenőrzés

Ő karbantartás A mitokondriális hálózat létfontosságú a megfelelő működése szempontjából anyagcseremobiltelefon. A mitokondriális DNS különösen érzékeny a károsodásokra és a mutációkra, mivel nem rendelkezik olyan védőmechanizmusokkal, mint a nukleáris DNS. A mitokondriális DNS károsodása és más állapotok, például az oxidatív stressz a mitokondriumok nem megfelelő működését okozhatják.

Ennek kezelése érdekében van egy ellenőrzés minőség amelyet nagyrészt a mitokondriális dinamika alakít ki. A folyamatos fúziós és hasadási ciklusok segítik a mitokondriális hálózat helyreállítását és a sejtre ható, diszfunkcionális mitokondriumok kiválasztását. A diszfunkcionális mitokondriumok egy másik, "mitofágiának" nevezett folyamaton keresztül bomlanak le. Ily módon biztosítható, hogy a mitokondriális hálózat túlnyomórészt mitokondriumokból álljon. funkcionális.

Mitokondriális dinamika és patológiák

Különféle kóros állapotokat társítottak a mitokondriális dinamika hibás működéséhez. A Charcot-Marie-Tooth betegség bizonyos típusait az Mfn2 mitokondriális fúziós fehérjét kódoló gén mutációival hozták összefüggésbe. Az OPA1-et kódoló gén különböző mutációit összefüggésbe hozták az optikai atrófiával, a leggyakoribb örökletes optikai neuropátiával. Ezenkívül az anyagcserét befolyásoló állapotok, mint például az elhízás vagy a metabolikus szindróma, összefüggésbe hozhatók a mitokondriális diszfunkció és a mitokondriális dinamika egyensúlyhiánya, ami erősebb mitokondriális hálózatot eredményez. töredezett.

Mitokondriális dinamika és gyakorlat

A vázizomzat az egyik legnagyobb számú mitokondriumot tartalmazó szövet a nagy energiaigény miatt. A gyakorlat különösen serkenti a vázizmokat, és kimutatták, hogy képes módosítani a mitokondriális dinamikát ebben a szövetben.

Különféle tanulmányok azt mutatják, hogy a testmozgás fokozza a mitokondriális fúziót a vázizomzatban. Ezenkívül képes serkenteni a diszfunkcionális mitokondriumok lebomlását a mitofágán keresztül, és növelni a vázizomzatban jelenlévő mitokondriumok számát. Mindezek a hatások megerősítik a testmozgás hasznosságát az elhízás és a metabolikus szindróma megelőzésében és leküzdésében.