Prelomni poskus pomeni prvo uspešno dostavo mitohondrijev v jetrne celice

Raziskovalec Univerze v Connecticutu dr. George Wu je nedavno objavil članek v Revija za gastroenterologijo in hepatologijo ki opisuje njegov uspešen poskus, s katerim mitohondrije dovajajo v jetrne celice.

Ta prelomni poskus je prvič, ko so raziskovalci uspešno vnesli mitohondrije v posebne celice živih živali.

Mitohondriji proizvajajo energijo iz pretvorbe maščobnih kislin in ogljikovih hidratov v ogljikov dioksid in vodo, oskrbuje celice po telesu. Obstaja pomembna povezava med poškodbami mitohondrijev in različnimi boleznimi jeter. Ko so mitohondriji poškodovani, ne morejo zagotoviti jeter dovolj energije za normalno delovanje. Posledica tega je odpoved jetrnih celic in odpoved jeter.

Trenutno, edino zdravljenje odpovedi jeter je popolna presaditev organa. Kirurgi opravijo približno 8, 000 presaditev jeter na leto v Združenih državah, ampak zaradi pomanjkanja jetrnih darovalcev, na tisoče ljudi na čakalni listi za presaditev bo umrlo, preden jo bodo prejeli.

Na podlagi znanja o dobro označenem receptorju za jetra, Wu in njegova ekipa sta že pokazala, da so mitohondriji lahko prevlečeni z določenimi beljakovinami nosilci, zaradi česar jih jetra prepoznajo in prevzamejo. Ti proteini so izpostavljeni galaktozi, nekakšen sladkor, na njihovi površini. Galaktoza deluje kot signal, da jetra ponotranjijo ta protein.

"Izkoristili smo normalno, naravni mehanizem, "Pravi Wu.

Ta članek ugotavlja, da se zdravi mitohondrijski kompleksi lahko dostavijo v jetra živih podgan s preprosto intravensko injekcijo.

Ekipa je pobrala mitohondrije iz vzorcev miši. Mitohondrije smo pomešali z nosilcem beljakovin in jih očistili, da so nastali kompleksi, ki bi jih lahko vnesli v jetra.

Skupaj z mitohondriji Wu je injiciral peptid, ki je olajšal sproščanje mitohondrijev, ko so prispeli v celice. Ta peptid je omogočil, da se mitohondriji vzamejo v citoplazmo jetrnih celic in ne prebavijo, kar jetra naredijo večini molekul, ki jih ponotranjijo.

Če tega nimate, mitohondriji so lahko usmerjeni v jetrne celice, vendar bi bili uničeni. "

Dr. George Wu, Raziskovalec, Univerza v Connecticutu

Na koncu poskusa, Wu in njegovi sodelavci so ugotovili, da je bilo približno 27% vseh vbrizganih mitohondrijev odkritih v jetrih, pomemben delež za terapevtsko uporabo.

Manj kot 2% jih je bilo v vranici in manj kot 1% v pljučih, kar kaže, da vnos ni bil naključen in enakomerno porazdeljen po vseh organih. Z drugimi besedami, raziskovalci so bili uspešni pri ustvarjanju beljakovinske obloge, zaradi katere so bila mitohondrija posebej prepoznavna in jih jetra ponotranjijo.

Dosežek še zdaleč ni bil vnaprej sklenjen, ker mitohondriji običajno ne potujejo po krvnem obtoku. Številne potencialno smrtonosne ovire so povzročile mučno pot v jetra po žilah do srca, pljuča, in na koncu po arterijah do jeter in preostalega dela telesa. Obložene mitohondrije so očitno lahko preživele stik s krvnimi celicami, beljakovine v krvi, ozke krvne žile, in možne napade imunskega sistema.

"Meni, neverjetno je, da sploh lahko odkrijemo mitohondrije darovalcev, "Pravi Wu." Ko razmislite o vseh ovirah, ki bi vas lahko ovirale. "

Medtem ko je ta poskus meril le kratkoročne učinke presaditve mitohondrijev, obstajajo potencialne dolgoročne koristi.

Mitohondriji imajo svojo DNK in RNK, kar pomeni, da se lahko razmnožujejo neodvisno od preostale celice. Presajeni mitohondriji se lahko med celično delitvijo replicirajo s celicami.

Vse celice imajo določeno število mitohondrijev, ki jih potrebujejo za vzdrževanje svojih dejavnosti. Wu domneva, da lahko celice postopoma odstranijo poškodovane mitohondrije kot zdrave, število mitohondrijev darovalcev narašča, dokler nimajo ustreznega števila zdravih mitohondrijev.

Naslednji korak te raziskave je preizkus metode pri podganah, ki imajo mitohondrijsko okvaro jeter. To bo pokazalo klinični pomen za potencialno razvoj te tehnike za zdravljenje bolezni jeter.

Ta proces lahko odpravi resno vrzel pri zdravljenju bolezni jeter. Sčasoma se lahko celo uporablja za zdravljenje drugih bolezni po telesu, ki jih prizadene okvara ali poškodba mitohondrijev.

Wu zdaj sodeluje s skupino za prenos tehnologij UConn in je bil podeljen patent za ciljno presaditev mitohondrijev v hepatocite. Univerza je vložila patentno varstvo na podlagi načelnega dokazila pri živalih.

• Bolezen razdražljivega črevesja poveča tveganje za demenco
• Biološka terapija lahko zmanjša tveganje hudega COVID-19