Как метаболит вызывает воспаление и заболевание

Новое исследование выявляет связь между митохондриальным метаболитом и активацией воспалительной реакции, потенциально вызывающей рак и аутоиммунные заболевания. Исследователи разработали модель мыши и клетки, обнаружив, что фумарат вызывает повреждение митохондрий, что приводит к высвобождению генетического материала в небольших пузырьках, что вызывает иммунную реакцию и воспаление.

Связь между митохондриальным метаболитом и запуском воспалительной реакции

Новаторское исследование выявило связь между митохондриальным метаболитом и запуском воспалительной реакции.

Являясь важными компонентами наших клеток, митохондрии играют решающую роль в выполнении различных задач, таких как химические реакции, необходимые для функционирования клеток.

Одной из этих функций является производство энергии, которая жизненно важна для роста и размножения клеток. Однако любые изменения химических реакций в митохондриях могут привести к развитию заболеваний.

Например, дефицит фумарагидратазы (ФГ) в цикле Кребса, ключевом метаболическом пути в митохондриях, приводит к тяжелой форме рака почки у человека. Отсутствие FH приводит к накоплению молекулы фумарата, которая является фактором, способствующим развитию рака. Следовательно, фумарат называют онкогенным метаболитом или просто «онкометаболитом».

Понимание агрессивного рака почки

Исследовательская группа под руководством Александра фон Гумбольдта, профессора, доктора Кристиана Фрезза, ранее работавшего в Кембриджском университете (Великобритания), а теперь работающем в Кластере передового опыта CECAD в области исследований старения в Кельнском университете, разработала новую модель мыши и клетки совместно с исследовательской группой под руководством профессора Прудента из Кембриджского университета для углубления понимания агрессивного рака почки.

В моделях ученые могут временно контролировать молчание гена фумарагидратазы. Используя комбинацию методов визуализации с высоким разрешением и точных биохимических экспериментов, ученые показали, что фумарат вызывает повреждение митохондрий. Это, в свою очередь, высвобождает генетический материал митохондрий в небольшие везикулы, называемые везикулами митохондриального происхождения.

Эти пузырьки, заполненные митохондриальной ДНК (мтДНК) и РНК (мтРНК), запускают иммунную реакцию, которая в конечном итоге приводит к воспалению. Исследование было недавно опубликовано в журнале Nature.

• «Наше исследование впервые показывает корреляцию между митохондриальным метаболитом и началом воспаления, которое может быть спусковым крючком для рака и аутоиммунных заболеваний», — сказал профессор Фрезза.
• «Основываясь на этих выводах, теперь мы можем работать над новыми подходами к лечению пациентов, которые, как мы надеемся, приведут к разработке новых терапевтических стратегий для лечения больных раком в будущем».

Кроме того, группа из Института биомедицинских наук Тринити в Дублине под руководством профессора Люка О’Нила в сотрудничестве с исследовательской группой Кристиана Фреззы описала аналогичный механизм в макрофагах. Макрофаги – это клетки организма, отвечающие за уничтожение вредных микробов. Здесь исследователи обнаружили, что митохондриальная РНК, высвобождаемая митохондриями макрофагов, а не ДНК, является основным триггером воспаления. Исследование «Фумаратгидратаза макрофагов сдерживает мтРНК-опосредованную продукцию интерферона» также было опубликовано в журнале Nature.

Исследование проводилось в Кембриджском университете и Кластере передового опыта CECAD в области исследований старения Кельнского университета. Он финансировался Cancer Research UK, Европейским исследовательским советом, Немецким исследовательским фондом (DFG), Фондом Александра фон Гумбольдта и Советом по медицинским исследованиям. Совместное исследование проводилось в лаборатории Люка О’Нила в Институте биомедицинских наук Тринити в Дублине, Ирландия.

Источник

Метки: Воспаление

Здоровье зубов и организма: почему своевременное лечение важно для всего тела

Здоровье человека невозможно рассматривать фрагментарно. Состояние полости рта напрямую связано с работой пищеварительной, иммунной и даже сердечно-сосудистой систем. Несмотря на это, стоматологические проблемы часто откладываются «на потом», особенно если боль носит периодический характер. Между тем воспалительные процессы в зубах могут длительное время развиваться скрыто, постепенно влияя на общее самочувствие. Одним из распространённых примеров является воспаление…

Здоровье как система: почему комплексная медицина становится выбором современного человека

В последние годы отношение к здоровью заметно изменилось. Всё меньше людей воспринимают медицинскую помощь как экстренную меру «на случай болезни» и всё чаще — как регулярный, осознанный процесс. Современный образ жизни, высокий уровень стресса, сидячая работа и информационная перегрузка требуют иного подхода: системного, профилактического и ориентированного на долгосрочный результат. На этом фоне растёт интерес к…

Создано лекарство, делающее кровь человека смертельной для комаров

Ивермектин Масштабное исследование, проведённое в Кении и Мозамбике, показало, что массовое применение ивермектина — противопаразитарного препарата — снизило заболеваемость малярией на 26%. Действие препарата удивительно: он делает человеческую кровь смертельной для комаров, убивая их после укуса. Этот новый подход может дополнить традиционные средства, такие как противомоскитные сетки, которые утратили эффективность из-за устойчивости комаров. Более того,…

Микроэлементы могут стать ключом к лечению рака

Скрытый ген хранит ключ к таинственному питательному веществу, необходимому для жизни. Открытие переосмысливает то, что мы знаем о диете, болезнях и генетике человека. Международная группа ученых под руководством исследователей из Университета Флориды и Тринити-колледжа в Дублине разгадала тайну, которая десятилетиями озадачивала биологов: как организм человека усваивает важнейший микроэлемент, необходимый для всего: от работы мозга до…