Открытие о клеточных «батареях» поможет в борьбе со многими болезнями

Исследователи из Медицинской школы Университета Вирджинии раскрыли, как организм обеспечивает правильную работу энергостанций клеток — митохондрий. Это открытие может привести к новым методам лечения многих распространённых заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и диабет.

Новое исследование команды Чжэнь Яня показывает, как клетки обнаруживают проблемы и проводят контроль качества митохондрий, которые Янь называет «центром вселенной», поскольку все клетки организма зависят от них в выработке энергии.

Детекторы стресса

Учёные обнаружили специальные сенсоры на внешней мембране митохондрий в различных тканях мышей и людей. Эти сенсоры, названные mitoAMPK, обнаруживают «энергетический стресс» (например, от физических упражнений или голодания) и подают сигнал на деградацию и удаление повреждённых митохондрий. Этот важнейший процесс очистки известен как митофагия.

Было установлено, что сенсоры mitoAMPK существуют в немного разных формах в разных тканях (например, один тип особенно активен в скелетных мышцах). Исследователи описывают это разнообразие как «неожиданно сложное» и подчёркивают, что система обеспечивает жизненно важный контроль повреждений.

Ключевое открытие для медицины

Одно из самых важных наблюдений: лечение мышей метформином (препаратом первой линии против диабета) активировало mitoAMPK в скелетных мышцах, не затрагивая AMPK в других частях клетки. Это наглядно показывает важность активации mitoAMPK и контроля качества митохондрий для лечения хронических заболеваний, вызванных накоплением дисфункциональных митохондрий. Это также объясняет, почему регулярные упражнения так эффективны для профилактики и лечения таких болезней.

Новые данные о контроле качества митохондрий ускорят разработку методов лечения неинфекционных заболеваний, на которые, по оценкам, приходится 71% всех смертей в мире.

«Мы создали генетические модели для определения ключевых этапов активации mitoAMPK и находимся на пути к открытию управляемых им молекул», — сказал Янь. — «Обществу стоит использовать эти открытия для продвижения регулярных упражнений и разработки эффективных препаратов, имитирующих эффект физической активности».