Noua Strategie de Livrare a Mitochondriilor Poate Combate Parkinson la Șoareci

Bolile mitocondriale sunt un grup divers de tulburări generate de disfuncționalități ale mitocondriilor, organelele responsabile de producerea energiei în celule. Acestea pot apărea din cauza mutațiilor în ADN-ul mitocondrial (mtDNA) sau în genele nucleare care codifică proteinele legate de mitocondrii.

Disfuncția mitocondrială este de asemenea considerată un semn distinctiv al îmbătrânirii – și nu este de mirare, având în vedere rolul esențial al mitocondriilor în majoritatea proceselor celulare. Când mitocondriile sunt afectate de mutații acumulate sau de daune persistente, precum stresul oxidativ, niciun țesut sau organ nu este în siguranță. Boala Parkinson este un exemplu notabil de boală neurodegenerativă în care disfuncția mitocondrială are un rol central [2].

Unul dintre marile provocări în tratamentul acestor boli a fost livrarea eficientă a mitocondriilor sănătoase în celulele bolnave. Metodele fizice, cum ar fi pensetele optice sau nanolamele fototermice, permit transferul precis al mitocondriilor, dar numai într-un număr mic de celule, în timp ce injectarea mitocondriilor libere în sânge a avut efecte limitate [3].

În această nouă cercetare, oamenii de știință chinezi au încapsulat mitocondrii sănătoase în membranele celulare extrase din globulele roșii (eritrocite), sperând că aceasta va proteja mitocondriile în timpul transportului în sânge și va facilita absorbția lor de către celulele destinatare. Eritrocitele, fiind compuse doar din membrane plasmatice fără alte organite, reprezintă o sursă ideală și sigură din punct de vedere clinic pentru acest material.

Mitocondriile au fost izolate de la celule donatoare, amestecate cu membrane plasmatice de eritrocit de la șoareci sau oameni, și au permis să se auto-asambleze în structuri asemănătoare capsulelor. Aceste capsule au demonstrat funcții mitocondriale îmbunătățite, cum ar fi un potențial membranar mai mare și niveluri mai ridicate de ATP, comparativ cu mitocondriile libere.

Ulterior, capsulele conținând mitocondrii donatoare marcate fluorescent au fost incubate cu celule acceptoare. Videoclipurile time-lapse au arătat cum mitocondriile donatoare pătrund în celule prin fuziunea membranelor. După 48 de ore, mitocondriile donatoare s-au fuzionat cu rețeaua mitocondrială endogenă a celulei, aproximativ 80% dintre celulele acceptoare dobândind mitocondrii donatoare.

În experimentele următoare, celulele rho zero (ρ0), lipsite deliberat de mtDNA, au fost tratate, demonstrând că mitocondriile transplantate au menținut un potențial normal al membranei, iar ADN-ul mitocondrial donator a reprezentat 71% din totalul pool-ului de mtDNA. Livrarea prin intermediul capsulelor a fost semnificativ mai eficientă decât cea a mitocondriilor libere, marcând un progres major în cercetarea bolilor mitocondriale și posibile tratamente pentru Parkinson.

Sursa: Lifespan Life Extension