کشف مادهای که انرژی سلولی را فوقالعاده افزایش میدهد
به گزارش «ساینس دیلی»، میتوکندریها ساختارهای کوچکی درون سلولها هستند که انرژی لازم برای حرکت، رشد و حفظ سلامت بدن را تولید میکنند. از آنجا که نیازهای انرژی بدن دائما در حال تغییر است، میتوکندریها باید فعالیت خود را پیوسته تنظیم کنند تا پاسخگوی این تغییرات باشند.
این یافتهها نشان میدهد که رژیم غذایی به طور مستقیم بر سلامت میتوکندریها اثر میگذارد و میتواند در آینده، کاربردهای درمانی جدیدی برای بیماریهای مرتبط با انرژی داشته باشد.
این سازگاری تا حدی به مواد مغذیِ در دسترس سلول وابسته است. با این حال، تا مدتها دانشمندان دقیقا نمیدانستند مواد مغذی چگونه بر این فرایند تنظیم انرژی تأثیر میگذارند.
کشف مسیر زیستی جدید توسط پژوهشگران دانشگاه کلن
گروهی از پژوهشگران به سرپرستی پروفسور «تورستن هوپه» (Thorsten Hoppe) در مؤسسه ژنتیک دانشگاه کلن و مرکز پژوهشی برگزیده CECAD در زمینه سالخوردگی، مسیر زیستی جدیدی را شناسایی کردهاند که نشان میدهد چگونه اسید آمینه لوسین عملکرد میتوکندری را تقویت میکند.
نتایج این پژوهش نشان میدهد که لوسین پروتئینهای حیاتیِ موجود در میتوکندری را تثبیت کرده و توان این اندامک را برای تولید انرژی افزایش میدهد.
این پژوهش با عنوان «لوسین از تخریب پروتئینهای غشای خارجی میتوکندری برای سازگاری در تنفس سلولی جلوگیری میکند» در نشریه معتبر Nature Cell Biology منتشر شده است.
لوسین چگونه تولید انرژی را پشتیبانی میکند
لوسین یکی از اسیدهای آمینه ضروری است؛ به این معنا که بدن قادر به تولید آن نیست و باید از طریق غذا تأمین شود. این ماده جزء کلیدی در ساخت پروتئینهاست و در مواد غذایی غنی از پروتئین مانند گوشت، لبنیات و حبوبات (از جمله لوبیا و عدس) فراوان است.
پژوهشگران دریافتند که لوسین به محافظت از برخی پروتئینها در غشای بیرونی میتوکندری کمک میکند تا از تجزیه آنها جلوگیری شود. این پروتئینها نقش حیاتی دارند؛ زیرا مولکولهای متابولیک دیگر را برای تولید انرژی به درون میتوکندری منتقل میکنند. با محافظت از این پروتئینها، لوسین موجب میشود میتوکندریها کارآمدتر عمل کنند و در نتیجه، خروجی انرژی سلول افزایش یابد.
دکتر «چیاوچو لی» (Qiaochu Li)، نویسنده نخست این پژوهش میگوید: «از کشف اینکه وضعیت تغذیهای سلول ـ بهویژه میزان لوسین ـ مستقیما بر تولید انرژی تأثیر میگذارد، بسیار شگفتزده شدیم. این سازوکار به سلولها اجازه میدهد تا در دوران وفور مواد مغذی، به سرعت خود را با افزایش تقاضای انرژی تطبیق دهند».
نقش پروتئین SEL1L در کارایی میتوکندری
این پژوهش همچنین نشان داد که پروتئینی به نام SEL1L نقش مهمی در این فرایند ایفا میکند. SEL1L بخشی از سامانه کنترل کیفیت سلولی است که پروتئینهای معیوب یا میسفولد را شناسایی و حذف میکند. به نظر میرسد لوسین فعالیت SEL1L را کاهش میدهد که این امر موجب کاهش تجزیه پروتئینهای میتوکندری و بهبود عملکرد آن میشود.
دکتر لی توضیح میدهد: «تنظیم سطح لوسین و SEL1L میتواند راهبردی موثر برای افزایش تولید انرژی باشد، هرچند باید با احتیاط پیش رفت؛ زیرا SEL1L نقشی حیاتی در جلوگیری از تجمع پروتئینهای آسیبدیده دارد که برای سلامت بلندمدت سلول ضروری است».
نتایج گسترده برای سلامت و بیماری
برای بررسی دامنه وسیعتر این یافتهها، پژوهشگران این فرایند را در «نماتود آزمایشگاهی» (Caenorhabditis elegans) بررسی کردند. آنان دریافتند که اختلال در متابولیسم لوسین میتواند عملکرد میتوکندری را مختل کرده و حتی موجب مشکلاتی در تکثیر سلولی شود.
در ادامه، تیم پژوهش هنگام بررسی سلولهای سرطان ریه انسان دریافت که برخی جهشها در متابولیسم لوسین به سلولهای سرطانی کمک میکند تا زنده بمانند؛ یافتهای که میتواند در طراحی راهبردهای درمانی آینده برای سرطان نقش مهمی ایفا کند.
این کشفیات نشان میدهد که مواد مغذی مصرفی ما تنها به عنوان سوخت بدن عمل نمیکنند بلکه به طور فعال بر چگونگی تولید انرژی درون سلولها اثر میگذارند. با روشن شدن سازوکار اثر لوسین بر متابولیسم میتوکندری، این پژوهش مسیر تازهای را برای توسعه درمانهای هدفمند در بیماریهایی مانند سرطان و اختلالات متابولیک که با کاهش تولید انرژی همراهاند، گشوده است.
انتهای پیام/