Os patógenos desenvolveram várias estratégias para subverter os mecanismos de defesa mitocondriais e manipular as funções das células hospedeiras em seu benefício. Aqui estão algumas maneiras pelas quais os patógenos podem desligar os mecanismos de defesa mitocondriais:

1. Inibição da importação de proteínas mitocondriais :Alguns patógenos produzem fatores de virulência que interferem na importação de proteínas para as mitocôndrias. Por exemplo, a bactéria Shigella flexneri secreta uma proteína chamada IcsA, que tem como alvo e bloqueia a função da translocase do complexo da membrana mitocondrial externa (TOM), interrompendo a importação de proteínas e prejudicando a função mitocondrial.

2. Potencial de ruptura da membrana mitocondrial :Os patógenos podem perturbar o potencial da membrana mitocondrial, que é crucial para a síntese de ATP e outros processos mitocondriais essenciais. Certas toxinas ou fatores de virulência produzidos por patógenos, como a toxina formadora de poros do Streptococcus pneumoniae, podem danificar a membrana mitocondrial, levando à dissipação do gradiente de prótons e à perda do potencial da membrana.

3. Manipulação da fusão e fissão mitocondrial :As mitocôndrias passam por eventos dinâmicos de fusão e fissão que regulam sua morfologia, função e controle de qualidade. Alguns patógenos podem interferir nesses processos para manipular a dinâmica mitocondrial e escapar das defesas do hospedeiro. Por exemplo, a proteína pUL97 do citomegalovírus humano (HCMV) inibe a fusão mitocondrial, levando a mitocôndrias fragmentadas que são menos eficientes na produção de energia e mais suscetíveis à replicação viral.

4. Visando complexos da cadeia respiratória mitocondrial :Os patógenos podem atingir componentes específicos dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial, que são responsáveis ​​pela fosforilação oxidativa e pela produção de energia. Algumas toxinas bacterianas, como a toxina da difteria, podem ribosilar o ADP e inativar o fator de alongamento 2 (EF-2), interrompendo a síntese protéica e prejudicando a montagem dos complexos da cadeia respiratória.

5. Interferência na replicação e transcrição do DNA mitocondrial :Os patógenos podem interromper a replicação e transcrição do DNA mitocondrial, que são essenciais para a síntese de proteínas mitocondriais. Certos vírus, como o vírus da hepatite B (HBV), podem integrar o seu ADN no genoma mitocondrial, alterando a expressão genética mitocondrial e prejudicando a função mitocondrial.

6. Induzindo a permeabilização da membrana externa mitocondrial (MOMP) :MOMP é um evento chave na via intrínseca da apoptose, levando à liberação de fatores pró-apoptóticos das mitocôndrias para o citosol. Alguns patógenos, incluindo certas bactérias e vírus, podem desencadear MOMP visando proteínas da membrana externa mitocondrial, como o canal aniônico dependente de voltagem (VDAC), e promovendo a liberação de citocromo c e outros fatores apoptóticos.

Ao interferir nos mecanismos de defesa mitocondriais, os patógenos podem manipular os processos celulares em seu benefício, promover sua replicação e sobrevivência nas células hospedeiras e escapar das respostas imunes. A compreensão desses mecanismos fornece insights para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas destinadas a restaurar a função mitocondrial e aumentar as defesas do hospedeiro contra patógenos.