Tokio Elm Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Mezenximal stromal hüceyrələr (MSC) tərəfindən mənimsənilən təcrid olunmuş mitoxondrilər hüceyrə proliferasiyasını, antioksidant tutumunu və mitoxondrial tənəffüsü artırır. Mitoxondrilərin mənimsənilməsi zamandan asılı şəkildə baş verir və klatrin-, kaveolin-, CLIC/GEEC- və aktindən asılı mexanizmlər daxil olmaqla bir çox endosit yolunu əhatə edir. Bu tapıntılar göstərir ki, daxililəşdirilmiş mitoxondrilər funksional olaraq qalır və hüceyrə bioenerjisini yaxşılaşdırır. Kredit: Dosent Kosuke Kusamori / Tokio Elm Universiteti, Yaponiya

Mitoxondriyalar hüceyrələrin yaşaması, bərpası və adaptasiyası üçün vacibdir. Onlar yalnız hüceyrənin həyatı boyunca lazım olan enerjinin çox hissəsini istehsal etmir, həm də hüceyrə ölümünü, kalsium balansını və stressə qarşı reaksiyaları tənzimləyir. Neyrodegenerativ xəstəliklərin və bir çox iltihabi və metabolik xəstəliklərin ümumi xüsusiyyəti olan mitoxondriya sıradan çıxdıqda, hüceyrələr enerji tələbatını ödəmək və daxili sabitliyi qorumaq qabiliyyətlərini itirirlər.

Bu cür problemləri həll etmək üçün tədqiqatçılar mitoxondrial funksiyanı birbaşa bərpa etməyi hədəfləyən terapiyaları araşdırırlar. Perspektivli bir yanaşma, funksional mitoxondrilərin təcrid olunaraq zədələnmiş hüceyrələrə çatdırıldığı yeni bir terapevtik konsepsiya olan mitoxondrial transplantasiyadır.

Son heyvan və hüceyrə əsaslı tədqiqatlarda artan marağa və ümidverici nəticələrə baxmayaraq, fundamental bir problem bu sahədəki irəliləyişi ləngidir: elm adamları hələ də transplantasiya edilmiş mitoxondriyanın resipient hüceyrələrlə necə qarşılıqlı təsir etdiyini tam başa düşmürlər.

Hüceyrələr bu orqanoidləri aktiv şəkildə mənimsəyirmi, yoxsa mitoxondrilər təsirlərini hüceyrənin xaricindən göstərirmi? Əgər mitoxondrilər hüceyrələrə daxil olarsa, hansı mexanizmlərlə hüceyrə membranından keçirlər və içəri girdikdən sonra funksional olaraq qalırlarmı?

Bu suallara aydın cavablar olmadan mitoxondrial transplantasiya üsullarını optimallaşdırmaq, onların təhlükəsizliyini və effektivliyini qiymətləndirmək və nəticədə onlardan klinik şəraitdə istifadə etmək çətindir.

Yeni tədqiqat mitoxondrial udma prosesini araşdırır

Yaponiyanın Tokio Elm Universitetinin (TUS) Həyat Elmləri və Əczaçılıq Elmləri Bölməsindən dosent Kosuke Kusamori rəhbərlik etdiyi bir tədqiqat qrupu, Scientific Reports jurnalında dərc olunmuş bir araşdırmada , bu bilik boşluğunu birbaşa həll etdi.

Onlar regenerativ tibbdə geniş şəkildə öyrənilən, əhəmiyyətli bioloji xüsusiyyətlərə və genişləndirilmiş terapevtik tətbiqə malik bir hüceyrə növü olan mezenximal stromal hüceyrələrə (MSC) diqqət yetirdilər .

Ətraflı biokimyəvi ölçmələri çoxsaylı qabaqcıl görüntüləmə üsulları ilə birləşdirən komanda, təcrid olunmuş mitoxondrilərin MSC-lər tərəfindən necə mənimsənildiyini və necə mənimsənildiyini, eləcə də bu mitoxondrilərin daxililəşdirildikdən sonra bioloji cəhətdən aktiv qalıb-qalmadığını müəyyən etməyə başladı. Əsərin həmmüəllifləri TUS-dan olan dördüncü kurs doktorantı xanım Mai Kanai, beşinci kurs tələbəsi xanım Miyabi Goto, Dr. Shoko Itakura və Dr. Makiya Nishikawadır.

Sağlam mitoxondrilərin təcrid edilməsi və sınaqdan keçirilməsi

Tədqiqatçılar əvvəlcə mitoxondriləri MSC-lərdən struktur bütövlüyünü qorumaq üçün hazırlanmış bir üsulla təcrid etdilər. Onlar təcrid olunmuş mitoxondrilərin digər hüceyrə komponentləri ilə çirklənmədən azad olduğunu və adenozin trifosfat (ATP) istehsal etmək qabiliyyətini qoruduğunu təsdiqlədilər.

Bu mitoxondrilər canlı hüceyrələrə verildikdə, komanda aşkar faydalar müşahidə etdi. Müalicə olunmuş hüceyrələr artan proliferasiya nümayiş etdirdi və kimyəvi və oksidləşdirici stressə daha yaxşı tab gətirə bildi. Mitoxondrial tənəffüsü qiymətləndirməyin standart yolu olan oksigen istehlakının ölçülməsi, təmin edilən mitoxondrilərin ümumi hüceyrə enerji metabolizmasını artırdığını göstərdi.

“Mitoxondrial müalicə MSC-lərin tənəffüs sürətini, ATF istehsal sürətini və maksimal tənəffüs tutumunu konsentrasiyadan asılı şəkildə artırdı. Bu tapıntılar göstərir ki, təcrid olunmuş mitoxondrilər yalnız daxili bioenergetik aktivliyini qorumaqla yanaşı, həm də MSC-lərə və hepatositlərə proliferativ və sitoprotektiv təsir göstərir”, – deyə Dr. Kusamori bildirib.

Hüceyrələr bağışlanan mitoxondriləri necə daxililəşdirir

Bu təsirlərin təmin edilmiş mitoxondrilərin hüceyrələrə daxil olmasını tələb edib-etmədiyini müəyyən etmək üçün komanda zamanla mitoxondrial udma prosesini izlədi. Flüoresans mikroskopiyası, konfokal mikroskopiya, axın sitometriyası və etiketsiz canlı görüntüləmədən istifadə edərək, onlar mitoxondrilərin bir neçə saat ərzində MSC-lər tərəfindən tədricən daxililəşdirildiyini göstərdilər.

Elektron mikroskopiyası hüceyrələrin içərisində membranla əlaqəli veziküllər içərisində yerləşən mitoxondriyə bənzər strukturları aşkar edərək əlavə təsdiq təmin etdi. Daha sonra, tədqiqatçılar müxtəlif endotsit yollarını selektiv şəkildə bloklayaraq, MSC-lərin mitoxondriləri daxililəşdirmək üçün tək bir dominant yoldan daha çox, çoxsaylı endotsit mexanizmlərinə etibar etdiyini nümayiş etdirdilər.

Ümumilikdə, bu tapıntılar mitoxondrial udma proseslərinə və bunun hüceyrələr üçün necə faydalı ola biləcəyinə işıq salır.

Doktor Kusamori yekun olaraq bildirib ki, “Bu tədqiqat mitoxondrial transplantasiyaya əsaslanan yeni terapiyaların inkişafı üçün elmi əsas yaradan mühüm bir nailiyyətdir. Biz hüceyrə enerjisi funksiyalarını birbaşa tamamlayan və daha təhlükəsiz və daha davamlı müalicələrin həyata keçirilməsinə töhfə verən mitoxondrial terapiya adlanan yeni bir tibb sahəsinin yolunu açacağıq”.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Terapevtik vəd və növbəti addımlar

Bu tapıntılar mitoxondrial əsaslı terapiyanı dəstəkləyir, baxmayaraq ki, klinik istifadədən əvvəl əlavə tədqiqatlar tələb olunur. Xüsusilə, mitoxondrilərin hüceyrələrə necə daxil olduğunu anlamaq tədqiqatçılara udma səmərəliliyini artırmağa və müxtəlif hüceyrə tiplərinə çatdırılma strategiyalarını uyğunlaşdırmağa imkan verə bilər.

Kök hüceyrə və ya gen terapiyasından fərqli olaraq, mitoxondrial transplantasiya genetik kimliyi dəyişdirmir; kəskin və ya lokal mitoxondrial disfunksiya üçün sürətli bir seçim təklif edərək funksional orqanoidləri təmin etməklə bioenerjini bərpa edir.

Mitoxondrial transplantasiya terapiyası, toksinlə əlaqəli qaraciyər zədələnməsi, infarkt və ya insult nəticəsində yaranan işemiya-reperfuziya ilə əlaqəli vəziyyətlər və Parkinson və Alzheimer xəstəlikləri kimi mitoxondrial disfunksiyanın yaratdığı vəziyyətlər üçün xüsusilə dəyərli ola bilər.

Daha geniş şəkildə desək, işemik toxuma zədələnməsi, neyrodegenerativ pozğunluqlar və mitoxondrial aktivliyin pozulduğu yaşla əlaqəli vəziyyətlər üçün faydalı ola bilər.

Klinik tərcümənin qarşısında uzunmüddətli təhlükəsizlik və effektivliyin təsdiqlənməsi, mitoxondrial udma və müxtəlif toxumalarda paylanmanın idarə olunması, istənməyən immun reaksiyaların qarşısının alınması və təcrid olunmuş mitoxondrilərin təmizliyinin, tutarlılığının və funksional bütövlüyünün təmin edilməsi də daxil olmaqla bir çox çətinliklər qalsa da, bu iş bizi yeni nəsil regenerativ tibbdə və yaşlanma əleyhinə müalicələrdə çox ümidverici olan transformativ terapevtik platformaya bir addım daha yaxınlaşdırır.

Əhəmiyyətli olan odur ki, mitoxondrial transplantasiya hələ də klinikayaqədərki mərhələdədir və insan klinik sınaqlarına başlamazdan əvvəl xəstəlik modellərində illərlə əlavə validasiya tələb olunur.

Nəşr detalları

Mai Kanai və digərləri, Mezenximal stromal hüceyrələrdə təcrid olunmuş mitoxondriyanın tutulma mexanizmləri və funksiyaları, Elmi Hesabatlar (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-28494-5

Jurnal məlumatları: Elmi Hesabatlar 

Əsas anlayışlar

bioenergetikaHüceyrə quruluşu, fiziologiyası və dinamikasıHüceyrəaltı strukturlar

Tokio Elm Universiteti tərəfindən təmin edilir