Pesquisadores da Universidade de Toronto descobriram como a renovação mitocondrial – uma função celular crítica – começa.
As mitocôndrias são como as baterias do nosso corpo. Eles são fontes vitais de energia para as células e são necessários para regular a função em quase todos os tipos de células. E, como as baterias, as mitocôndrias precisam ser substituídas à medida que se esgotam com o tempo. Se essas baterias de células não forem substituídas com eficiência e não funcionarem adequadamente, as células sofrem estresse e podem morrer.

As mitocôndrias saudáveis, por sua vez, são críticas em órgãos que demandam energia, como o cérebro e os músculos. Quando esse processo de degradação é interrompido, neurônios vulneráveis ​​podem morrer. Esse tipo de interrupção está presente em muitas doenças neurodegenerativas, como o Parkinson.

Agora, um estudo de Stephen Girardin, professor de medicina laboratorial e patobiologia na Faculdade de Medicina Temerty, e pesquisador de pós-doutorado Samuel Killackey mostra que quando certas proteínas codificadas no núcleo não são trazidas para as mitocôndrias, as mitocôndrias são removidas.

"Estamos orgulhosos por termos identificado o problema e progredido no sentido de compreender e caracterizar os jogadores e caminhos moleculares, e como tudo isso está integrado em uma célula - de maneiras surpreendentes", diz Giradin.

Girardin estuda um receptor mitocondrial do tipo Nod (NLR) chamado NLRX1. Embora o NLRX1 tenha sido implicado em diversos processos celulares, sua função subjacente permaneceu indefinida para os pesquisadores até agora.

Geralmente, a pesquisa nessa área girava em torno da despolarização – a perda de potencial elétrico através da membrana mitocondrial interna – como o principal sinal para a remoção mitocondrial.

O estudo de Girardin e Killackey também mostrou que a despolarização é uma causa a montante da importação restrita de proteínas mitocondriais.

As descobertas, publicadas em Molecular Cell , abrem novos caminhos para a pesquisa de doenças em que a estabilidade mitocondrial é perdida.

"Isso nos diz que o problema ocorre quando a importação de proteína falha e a célula recebe um sinal da importação defeituosa da proteína mitocondrial, NLRX1. Esta é a dica para destruir as mitocôndrias, um processo conhecido como mitofagia", diz Girardin.

Ao olhar para o processo de uma perspectiva diferente, a equipe demonstrou que a ciência estabelecida nessa área não mostrava o quadro completo.

“Demos um passo para trás e conectamos alguns dos pontos na literatura, o que nos ajudou a identificar que a importação de proteínas interrompida era um denominador comum em muitos estressores mitocondriais que desencadeiam a mitofagia”, diz Killackey, Vanier Scholar que conduziu a pesquisa durante seu doutorado. .D. estudos no laboratório de Girardin.

A descoberta abre caminho para os pesquisadores investigarem ainda mais o papel da disfunção mitocondrial na doença e em órgãos metabolicamente ativos, como cérebro, coração e rins.

"Vimos um papel da mitofagia orientada por NLRX1 na função muscular medida através da capacidade de resistência, o que pode ter implicações para doenças que envolvem atrofia muscular ou déficits funcionais. doença", diz Killackey.

As descobertas são o culminar de 15 anos de pesquisa, marcando um marco para Girardin.

"Adoro perguntas fundamentais", diz ele. "O que acontece a seguir com o conhecimento é uma questão de fisiologia, medicina translacional ou desenvolvimento de drogas. Então, agora é hora de passar o bastão para outros, ou fazer parceria com colaboradores entusiasmados." + Explorar mais

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