Исследование проливает свет на связь между динамикой кальция в митохондриях и аутофагией

Аутофагия — это процесс "самопоедания" для рециклинга и омоложения клеточных органелл и компонентов. Внутриклеточная динамика кальция важна для инициации аутофагии.

Митохондрии — основное хранилище кальция в клетке, они импортируют цитозольный кальций при повышении его уровня. Однако, импортируют ли митохондрии кальций во время инициации аутофагии и как это влияет на процесс, изучено недостаточно.

Ответы на эти вопросы могут иметь важное физиологическое и патофизиологическое значение, проливая свет на механизмы заболеваний.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Mitochondrial Communications, группа учёных из Стэнфордского университета изучила острые реакции транспорта кальция в митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме (ЭР) на различные индукторы аутофагии в разных типах клеток. Цель — выяснить связь между поглощением кальция митохондриями и митофагией.

С помощью мониторинга ионов кальция в реальном времени с использованием нескольких методов визуализации команда наблюдала быстрый приток кальция в митохондрии после индукции аутофагии, что совпадало с колебаниями концентрации кальция на мембране ЭР.

"Митохондриальный унипортер кальция (MCU), основной канал импорта кальция во внутренней митохондриальной мембране, играет ключевую роль в опосредовании поглощения кальция митохондриями, вызванного индукторами митофагии", — объясняет Синьнань Ван, старший и корреспондирующий автор исследования.

Кроме того, исследователи изучили транспорт кальция в митохондриях в нейронах, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC) пациента с болезнью Паркинсона (БП) и соответствующего контроля. Они обнаружили более быстрый приток кальция в митохондрии нейронов пациента с БП после индукции митофагии.

Ван отмечает: "Учитывая известное влияние динамики кальция в цитозоле и на мембране ЭР на инициацию аутофагии, наши данные предполагают возможность: митохондрии импортируют кальций для регуляции скорости митофагии, а межорганелльная передача сигналов кальцием может модулировать сложные клеточные процессы".

"Наше исследование проливает свет на тонкое взаимодействие между динамикой кальция в митохондриях и аутофагией, предлагая понимание потенциальных терапевтических подходов для заболеваний, характеризующихся дисфункциональной аутофагией, таких как болезнь Паркинсона", — заключает Ван.