Отсутствие одного митохондриального белка вызывает тяжелое воспаление

Связь между митохондриями и воспалением до конца не ясна. Однако известно, что накопление дефектных митохондрий, которые должны были быть удалены, вызывает воспаление. Ученые из Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) под руководством Антонио Сорсано продемонстрировали, что удаление одного митохондриального белка в мышцах мыши приводит к тяжелому воспалению во всем организме, вызывая преждевременную гибель животного. Исследование опубликовано в EMBO Journal.

Opa1 и воспаление

Opa1 — это митохондриальный белок слияния. Он служит для слияния внутренних мембран митохондрий. Хотя митохондрии присутствуют во всех клетках и тканях (кроме лейкоцитов), они особенно многочисленны в мышцах и печени, и их основная функция — преобразование энергии пищи в энергию для клеток. Митохондрии высокодинамичны: они соединяются и разделяются, постоянно растут и уменьшаются. Эти процессы известны как митохондриальная динамика.

Митохондриальная динамика — одно из направлений исследований лаборатории сложных метаболических заболеваний и митохондрий Антонио Сорсано. Чтобы изучить этот процесс, ученые исследуют белки, участвующие в слиянии митохондриальных мембран, а именно Mitofusin 1 и 2, а также Opa1.

В исследовании, авторами которого выступили 24 ученых из различных центров, с весомым вкладом Аиды Родригес-Нуэво, Анхельс Диас-Рамос и Эдуардо Ногеры из лаборатории Сорсано, основное внимание уделено белку Opa1. Чтобы изучить его функции, исследователи создали мышь с дефицитом Opa1 только в скелетных мышцах. «Было удивительно видеть, насколько они были маленькими и что они умирали всего через несколько месяцев», — объясняет Сорсано.

В статье описывается фенотип животного и объясняется, что удаление Opa1 исключительно из волокон скелетных мышц запускает тяжелый воспалительный процесс, который распространяется от мышечного волокна по всему телу. Воспалительная реакция останавливает рост и сокращает продолжительность жизни животного. Ученые также описывают основные молекулярные компоненты клеточного сигнального пути, который активирует воспалительный ответ в мышцах.

«Впервые мы наблюдаем, что отсутствие мышечного митохондриального белка запускает воспалительную реакцию такой величины, и эти наблюдения дают нам дополнительную информацию о связи между митохондриями и воспалением», — говорит Сорсано.

Руководитель исследования объясняет, что эти результаты имеют биомедицинское значение. Существует группа заболеваний, известных как воспалительные миопатии, неизвестного происхождения, при которых у пациентов наблюдается хроническое воспаление мышц, сопровождающееся мышечной слабостью. «Результаты этого исследования предполагают, что митохондриальные нарушения могут лежать в основе воспалительных миопатий. Теперь необходимы дополнительные исследования, чтобы изучить эту возможную связь», — говорит ученый.