Связь между митохондриями и воспалением до сих пор неясна. Но известно лишь то, что, например, скопление дефектных митохондрий, которые следовало бы удалить, вызывает воспаление. Ученые из Института исследований в области биомедицины (IRB Barcelona) во главе с Антонио Зорзано, также профессором Барселонского университета и исследователем программы CIBERDEM, теперь демонстрируют, что удаление одного митохондриального белка в мышце мыши приводит к сильному воспалению на всем протяжении. организма, вызывая преждевременную смерть животного. Это исследование было опубликовано сегодня в журнале EMBO.
Opa1 и воспаление
Opa1 представляет собой белок слияния митохондрий. Он служит для слияния внутренних мембран митохондрий. Хотя митохондрии присутствуют во всех клетках и тканях (кроме лейкоцитов), их особенно много в мышцах и печени, и их основная функция заключается в преобразовании энергии пищи в энергию для клеток. Митохондрии очень динамичны; они соединяются и расходятся, постоянно растут и сжимаются. Эти процессы известны как митохондриальная динамика.
Митохондриальная динамика является одним из направлений исследований Антонио Зорцано «Сложные метаболические заболевания и митохондриальная лаборатория». Чтобы изучить этот процесс, ученые исследуют белки, участвующие в слиянии митохондриальных мембран, а именно митофузины 1 и 2 и Opa1.
В этом исследовании, написанном 24 исследователями из различных центров, при значительном участии Аиды Родригес-Нуэво, Анхеля Диас-Рамос и Эдуардо Ногуэра из лаборатории Зорзано основное внимание уделяется белку Opa1. Чтобы изучить его функции, исследователи создали мышь с дефицитом Opa1 только в скелетных мышцах. «Было удивительно видеть, какими маленькими они были и что они умерли всего через несколько месяцев», - объясняет Зорзано.
В статье описывается фенотип животных и поясняется, что удаление Opa1 исключительно из скелетных мышечных волокон запускает тяжелый воспалительный процесс, распространяющийся из мышечных волокон по всему телу. Воспалительная реакция останавливает рост и сокращает продолжительность жизни животного. Ученые также описывают основные молекулярные компоненты клеточного сигнального пути, который активирует воспалительную реакцию в мышцах.
«Мы впервые видим, что отсутствие мышечного митохондриального белка вызывает воспалительную реакцию такого масштаба, и эти наблюдения дают нам дополнительную информацию о связи между митохондриями и воспалением», - говорит Зорцано..
Руководитель исследования объясняет, что эти результаты имеют биомедицинское значение. Существует ряд заболеваний, известных как воспалительные миопатии неизвестного происхождения, при которых у пациентов наблюдается хроническое воспаление мышц, сопровождающееся мышечной слабостью. «Результаты этого исследования показывают, что митохондриальные изменения могут лежать в основе воспалительных миопатий. Сейчас необходимы дополнительные исследования, чтобы выявить эту возможную связь», - говорит ученый.