Definisi Dinamika Mitokondria

Malaikat Zamora Ramirez
Gelar dalam fisika

Dinamika mitokondria adalah serangkaian proses di mana mitokondria membentuk morfologi jaringan mitokondria sel.

Dalam literatur Mitokondria biasa muncul sebagai organel berbentuk oval yang memiliki tugas mensuplai energi ke sel dalam bentuk ATP. Model mitokondria yang disederhanakan ini sangat membantu dalam menempatkannya sebagai bagian dari sel, namun juga memberikan gambaran mitokondria yang agak menyesatkan di dalam sel.

Berlawanan dengan apa yang umumnya diperlihatkan, jumlah mitokondria bervariasi dari satu jaringan ke jaringan lain, jaringan dengan konsumsi energi yang tinggi. seperti otot rangka dan otot jantung memiliki jumlah mitokondria yang lebih banyak daripada yang tidak membutuhkan banyak energi. Selain itu, mitokondria mampu membentuk jaringan dan subpopulasi dalam sel yang sama. Jaringan mitokondria mampu beradaptasi dengan kebutuhan metabolisme sel, adaptasi ini dicapai berkat "dinamika mitokondria", yang terdiri dari proses "fusi" dan "fisi" mitokondria.

fusi mitokondria

Fusi mitokondria terjadi ketika dua mitokondria bergabung membentuk satu mitokondria yang lebih besar dan memanjang. Mitokondria memiliki dua membran, membran luar dan membran dalam. Dalam proses fusi kedua membran harus bersatu untuk menghasilkan mitokondria yang lebih besar. Pada mamalia, fusi mitokondria terjadi berkat protein Mfn1 dan Mfn2 yang bertanggung jawab atas fusi membran luar dan protein OPA 1 yang menyatukan membran dalam.

Matriks adalah ruang yang dibatasi oleh membran dalam mitokondria, di dalamnya terdapat dna mitokondria, protein tertentu dan ion organik, antara lain. Ketika dua mitokondria menyatu, isi matriksnya juga terbagi. Dengan demikian, diduga salah satu fungsi fusi mitokondria adalah untuk menjaga mitokondria dalam keadaan optimal untuk produksi ATP, selain itu, fusi memungkinkan bentuk yang lebih bersatu dan memanjang untuk diberikan ke jaringan mitokondria dari sel.

pembelahan mitokondria

Kebalikan dari fusi mitokondria adalah fisi mitokondria. Proses ini terjadi ketika fragmen mitokondria memunculkan dua mitokondria yang lebih kecil. Pembelahan mitokondria pada mamalia terjadi berkat intervensi dari protein Drp1, protein ini terakumulasi di tempat spesifik tertentu pada membran luar mitokondria dan “memerasnya” sampai dipotong dan diperoleh dua mitokondria yang lebih kecil.

Salah satu fungsi pembelahan mitokondria adalah pengangkutan mitokondria dari satu bagian sel ke bagian lain, karena mitokondria yang lebih kecil lebih mudah diangkut. Juga, fisi dapat berfungsi untuk mengeluarkan dari jaringan mitokondria mitokondria yang tidak lagi berfungsi dengan baik dan kemudian terdegradasi.

Kontrol kualitas mitokondria

Dia pemeliharaan jaringan mitokondria sangat penting untuk memastikan berfungsinya metabolismetelepon selular. DNA mitokondria sangat rentan terhadap kerusakan dan mutasi karena tidak memiliki mekanisme perlindungan seperti DNA inti. Kerusakan DNA mitokondria dan kondisi lain seperti stres oksidatif dapat menyebabkan mitokondria tidak berfungsi dengan baik.

Untuk mengatasi hal ini, ada kontrol dari kualitas yang sebagian besar dibentuk oleh dinamika mitokondria. Siklus fusi dan fisi yang berkelanjutan membantu memperbaiki jaringan mitokondria dan mengeluarkan mitokondria disfungsional yang memengaruhi sel. Mitokondria disfungsional dipecah melalui proses lain yang disebut "mitophagy." Dengan cara ini, dipastikan bahwa jaringan mitokondria sebagian besar terdiri dari mitokondria. fungsional.

Dinamika dan patologi mitokondria

Berbagai kondisi patologis telah dikaitkan dengan kerusakan dinamika mitokondria. Jenis Penyakit Charcot-Marie-Tooth tertentu telah dikaitkan dengan mutasi pada gen yang mengkode protein fusi mitokondria Mfn2. Berbagai mutasi pada gen yang mengkode OPA1 telah dikaitkan dengan Optic Atrophy, neuropati optik herediter yang paling umum. Selain itu, kondisi yang memengaruhi metabolisme, seperti obesitas atau sindrom metabolik, juga terkait dengan disfungsi mitokondria dan dengan ketidakseimbangan dalam dinamika mitokondria menghasilkan jaringan mitokondria yang lebih kuat. terfragmentasi.

Dinamika mitokondria dan olahraga

Otot rangka merupakan salah satu jaringan dengan jumlah mitokondria terbesar karena banyaknya energi yang dibutuhkannya. Latihan terutama merangsang otot rangka dan telah terbukti mampu mengubah dinamika mitokondria di jaringan ini.

Berbagai penelitian menunjukkan bahwa olahraga meningkatkan fusi mitokondria pada otot rangka. Selain itu, mampu merangsang degradasi mitokondria disfungsional melalui mitofag dan meningkatkan jumlah mitokondria yang ada di otot rangka. Semua efek ini memperkuat kegunaan olahraga dalam mencegah dan memerangi obesitas dan sindrom metabolik.