Poškodba mitohondrijske DNK je povezana z vrsto izčrpavajočih zdravstvenih stanj, vključno s Parkinsonovo boleznijo, Alzheimerjevo boleznijo, ALS, srčno-žilnimi boleznimi, sladkorno boleznijo tipa 2 in pospešenim staranjem. Vendar pa imajo celice vgrajene sisteme za odkrivanje in odzivanje na poškodbe mitohondrijske DNK, in raziskovalci so zdaj identificirali enega od njih.
Študija, objavljena v Science Advances, razkriva, da ko se mtDNK poškoduje, celice aktivirajo posebno pot recikliranja, ki vključuje proteinski kompleks retromer in lizosome – organele, ki prebavljajo in odstranjujejo odpadke. Ta proces učinkovito odpravlja napačno mitohondrijsko DNK, preprečuje njeno kopičenje in ohranja zdravje mitohondrijev.
Ekipa je ugotovila, da ima retromer, zlasti protein VPS3, pri tem osrednjo vlogo. Ko je bila aktivnost VPS35 povečana pri vinskih mušicah (Drosophila), se je mitohondrijska funkcija izboljšala in poškodovana mtDNA je bila učinkoviteje očiščena. Te ugotovitve, potrjene tako v človeških celicah kot pri muhah, kažejo na ohranjen biološki odziv, ki bi ga lahko izkoristili za boj proti mitohondrijskim in s starostjo povezanim boleznim.
Po besedah vodilnih raziskovalcev to odkritje ne osvetljuje le tega, kako poškodbe mitohondrijev prispevajo k nevrološkim in presnovnim motnjam, temveč kaže tudi na prihodnje terapevtske strategije. Z izboljšanjem naravnih sistemov recikliranja celic znanstveniki upajo, da bodo ublažili napredovanje bolezni in spodbudili bolj zdravo staranje.
Retromer je večkomponentni beljakovinski celični kompleks, ki igra ključno vlogo v notranjeceličnem prometu membranskih proteinov in lipidov. Retromer je ključen za reciklažo membranskih proteinov, njegova disfunkcija pa je povezana z resnimi boleznimi, zlasti nevrodegenerativnimi. Zaradi njegove vloge pri nadzoru nad transportom znotraj celice je retromer pomemben tudi kot potencialna terapevtska tarča. Motnje v delovanju retromerja so na primer povezane z Alzheimerjevo boleznijo, Parkinsonovo boleznijo in drugimi. Zmanjšana funkcija Vps35 vodi v napačno usmerjanje APP (amyloid precursor protein) in posledično poveča nastajanje β-amiloidnih peptidov, ki so značilni za Alzheimerjevo bolezen. Prav tako je zelo pomrmbern za imunski sstem: retromer namreč sodeluje pri reciklaži receptorjev pomembnih za celično signalizacijo v imunskem odzivu. Celicam omogoča, da vzdržujejo uravnotežen odziv na zunanje signale, s pravilnim recikliranjem receptorjev (npr. za rastne faktorje).
Vir: Sen A, Kallabis S, Gaedke, Pla-Martín D, et al. Mitochondrial membrane proteins and VPS35 orchestrate selective removal of mtDNA. Nat Commun. 2022 Nov 7;13(1):6704. doi: 10.1038/s41467-022-34205-9. PMID: 36344526; PMCID: PMC9640553.
