آخرین مطالب

تخریب بیش از حد میتوکندری نقطه عطف متابولیسم طبیعی الکل به بیماری کبد الکلی است.


مشکلات در نیروگاه: تخریب بیش از حد میتوکندری نقطه عطف متابولیسم طبیعی الکل به الکل است.

میتوکندری ها (با رنگ قرمز نشان داده شده اند) با قرار گرفتن در معرض اتانول (سمت راست) که در شرایط عادی دیده نمی شوند (سمت چپ) آسیب دیده و تخریب می شوند (به رنگ سبز نشان داده شده است). اعتبار: Dr. Lemasters و Zhong / MUSC

در حالی که میتوکندری ها به دلیل توانایی های تولید انرژی معمولاً به عنوان “نیروگاه های سلول” شناخته می شوند، نقش مهمی در تنظیم سلامت سلول ها دارند. این ساختارهای مهم می توانند در اثر مصرف الکل آسیب ببینند، که می تواند باعث پاره شدن آنها و آزاد شدن DNA، پروتئین ها و لیپیدهای خود شود که در مجموع به عنوان “الگوهای مولکولی مرتبط با آسیب (DAMPs) شناخته می شوند.

پارگی میتوکندری و آزاد شدن DAMP ها باعث التهاب گسترده می شود که می تواند منجر به آسیب سلولی در کبد شود و به بیماری کبد و حتی سرطان کمک کند. برای جلوگیری از این امر، سلول‌ها فرآیندی به نام میتوفاژی دارند تا میتوکندری‌های آسیب‌دیده را قبل از ایجاد التهاب به طور انتخابی حذف کنند. با این حال، فرآیندهایی که میتوفاژی و اثرات طولانی مدت آن بر سلامت کبد در شرایط قرار گرفتن در معرض الکل را تنظیم می کنند، کمتر شناخته شده است.

محققان دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی (MUSC) برای درک دقیق‌تر اینکه الکل چگونه به میتوکندری آسیب می‌زند و چگونه منجر به میتوفوناژی می‌شود، از یک تکنیک تصویربرداری پیشرفته برای بررسی تغییرات در عملکرد میتوکندری در کبد موش‌هایی که در معرض الکل بودند استفاده کردند. یافته های آنها در 16 مارس به صورت آنلاین در مجله منتشر شد خویشتن خواری، نشان داد که قرار گرفتن در معرض الکل باعث نوع خاصی از آسیب میتوکندری به نام دپلاریزاسیون می شود. در یک کشف کاملاً جدید، آنها دریافتند که این دپلاریزاسیون است که به سلول نشان می دهد که میتوکندری ها آسیب دیده اند و در نتیجه باعث فعال شدن دستگاه میتوکندری می شود تا میتوکندری های آسیب دیده را قبل از اینکه آسیبی وارد کنند، از بین ببرند.

جان جی لمسترز، MD، Ph.D.، مدیر مرکز مرگ سلولی، آسیب و بازسازی و کرسی وقف شده GlaxoSmithKline در کالج داروسازی می گوید: «میتوکندری می تواند به یک بمب ساعتی تبدیل شود، و ما باید آنها را مهار کنیم. .

پیش از این، محققان خاطرنشان کردند که پس از قرار گرفتن در معرض الکل حاد (یا کوتاه مدت) – مانند چیزی که در طول یک شب نوشیدن زیاد الکل اتفاق می افتد – میتوکندری آسیب می بیند اما می تواند بهبود یابد. در طی فرآوری الکل در کبد، مولکول سمی استالدئید (AcAld) تولید می شود که می تواند به سلول ها آسیب برساند. میتوکندری ها به حذف AcAld کمک می کنند، اما در این فرآیند آسیب دیده یا دپلاریزه می شوند و حذف آنها را ضروری می کند. میتوکندری های آسیب دیده تکثیر می شوند و سلول ها به عملکرد صحیح خود ادامه می دهند.

بنابراین، همانطور که توسط Lemasters، که در اصل واژه میتوفاژی را ابداع کرد، خلاصه می شود، آسیب به شکل دپلاریزاسیون مفید است زیرا به حذف سریع اتانول، به ویژه محصول جانبی سمی استالدئید کمک می کند.

با این حال، در شرایط مزمن (یا طولانی‌مدت) قرار گرفتن در معرض الکل – مانند شرایطی که پس از سال‌ها مصرف الکل اتفاق می‌افتد، همانطور که در اعتیاد به الکل دیده می‌شود – چرخه مستمر آسیب میتوکندری و به دنبال حذف آنها بیماری‌زا می‌شود، زیرا میتوکندری‌های سالم کمتری باقی می‌مانند. زمان. حذف مداوم بسیاری از میتوکندری های آسیب دیده منجر به مشکلاتی مانند سندرم تخلیه میتوکندری می شود که در آن ATP (یا انرژی) کافی تولید نمی شود. سایر عملکردهای سلولی نیز شروع به کاهش می کنند.

مطالعه حاضر نشان داد که آسیب میتوکندری، به ویژه دپلاریزاسیون، شروع میتوفاژی برای جلوگیری از تجمع میتوکندری های آسیب دیده در سلول ها است. مسدود کردن دپلاریزاسیون پس از قرار گرفتن در معرض اتانول همچنین میتوفاژی را مسدود می کند و از تخلیه میتوکندری جلوگیری می کند.

Lemasters گفت: “هیچ میتوکندری بهتر از میتوکندری بد نیست.”

این میتوکندری‌های به اصطلاح «بد» که توسط AcAld سمی آسیب دیده‌اند، می‌توانند DAMP‌های سمی خود را در صورت جدا نشدن و تجزیه در سلول‌ها آزاد کنند. Zhi Zhong، MD، Ph.D.، استاد بخش کشف دارو و علوم زیست پزشکی و نویسنده ارشد این مطالعه، اشاره کرد که DAMP ها ممکن است در مطالعات آینده مفید باشند.

ژونگ گفت: DAMP های میتوکندریایی با آسیب سلول های کبدی مرتبط هستند و ممکن است بتوان از آنها به عنوان نشانگر زیستی برای مشاهده همبستگی بین شدت بیماری و آسیب کبدی استفاده کرد.

مهار مستقیم دپلاریزاسیون احتمالا دشوار است. بنابراین، تیم روش‌هایی را برای کمک به میتوکندری در پردازش AcAld مورد بررسی قرار داد تا تعداد کمتری از میتوکندری‌ها از طریق دپلاریزاسیون آسیب دیده و تخریب شوند. یکی از روش ها افزایش فعالیت آنزیمی است که AcAld را با استفاده از دارویی به نام Alda-1 پردازش می کند. در حالی که درمان با این دارو با موفقیت تعداد میتوکندری های آسیب دیده در کبد موش ها را کاهش داد، Alda-1 سمیت گسترده ای را در آزمایشات بالینی نشان داده است و بنابراین کاندیدای ضعیفی برای استفاده بالینی است. با این حال، موفقیت Alda-1 در کاهش آسیب میتوکندری، که ممکن است در دراز مدت مفید باشد، زمینه را برای توسعه داروها و روش های بهتر برای جلوگیری از آسیب میتوکندری در کبد فراهم می کند.

جالب اینجاست که سوالات مطرح شده در این مطالعه تنها با استفاده از مدل های حیوانی قابل پاسخگویی است. این به این دلیل است که در مدل های کشت سلولی، دپلاریزاسیون میتوکندری به دنبال درمان حاد الکل رخ نمی دهد. بنابراین، محققان از یک فناوری نسبتا جدید به نام میکروسکوپ چند فوتونی درون حیاتی استفاده کردند که روشی جذاب برای به دست آوردن تصاویر دقیق از ساختارهای سلولی در حیوانات زنده است. در ترکیب با مدل‌های نوآورانه موش که اجزای سلولی رنگی فلورسنت را می‌سازند، که اجازه می‌دهد سلامت و تعامل آن‌ها ردیابی شود، سوالاتی که قبلاً بی‌پاسخ در مورد عواقب قرار گرفتن در معرض الکل روی میتوکندری‌ها وجود داشت، مورد بررسی قرار گرفت.

تیم MUSC توانست تشخیص دهد که قرار گرفتن در معرض الکل حاد و مزمن منجر به آسیب میتوکندری به شکل دپلاریزاسیون می شود. دپلاریزاسیون میتوکندری به طور مستقیم میتوفوناژی را برای تخریب میتوکندری آسیب دیده آغاز می کند. در حالی که آسیب حاد را می توان با تکثیر میتوکندری های سالم و سالم ترمیم کرد، مواجهه مزمن با الکل باعث تخریب مکرر میتوکندری می شود که منجر به تخلیه میتوکندری، التهاب، فیبروز، سیروز و در نهایت بیماری کبد می شود.

تعیین اینکه الکل چگونه به میتوکندری آسیب می‌زند ممکن است به روش‌های جدیدی برای تشخیص بیماری کبدی در مراحل اولیه و ایجاد درمان‌های مؤثرتر منجر شود. علاوه بر ارائه دانش پایه دقیق تر در مورد عملکرد میتوکندری و محرک های میتوفاژی، این دست نوشته زمینه را برای مطالعات آینده در زمینه توسعه درمان های جدید برای بیماری های کبدی الکلی و غیر الکلی فراهم می کند.


مطالعه جدید هدف بالقوه بیماری کبد مرتبط با الکل را نشان می دهد


اطلاعات بیشتر:
Devadoss J. Samuvel و همکاران، دپلاریزاسیون میتوکندری پس از درمان حاد اتانول باعث میتوفاژی در موش‌های زنده می‌شود. خویشتن خواری (2022). DOI: 10.1080/15548627.2022.2046457

ارائه شده توسط دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی

نقل قول: تخریب بیش از حد میتوکندری نقطه اوج از متابولیسم طبیعی الکل به بیماری کبد الکلی است (2022، 24 مه) بازیابی شده در 24 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-excessive-degradation-mitochondria-alcohol- متابولیسم.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.