کشفی در مورد باتری های سلولی که می تواند راه را برای درمان بهتر بسیاری از بیماری ها باز کند

9 سپتامبر 2021- یک محقق ورزشی در دانشکده پزشکی دانشگاه ویرجینیا نشان داد که چگونه بدن ما از عملکرد مناسب باتریهای سلولی ما اطمینان پیدا می کند. این یافته ها می تواند راه را برای درمان بهتر بسیاری از بیماری های شایع از جمله آلزایمر و دیابت باز کند.

تحقیقات جدید پرفسور Zhen Yan و همکارانش در UVA ، نشان می دهد که چگونه سلول های ما مشکلات مربوط به انرژی سلولی را احساس می کنند و کنترل کیفیت دقیقی را بر روی باتری های سلولی موسوم به میتوکندری انجام می دهند. پرفسور Yan ، سالهای زیادی را صرف درک بهتر عملکرد میتوکندریها کرده است و این کشف جدید را هیجان انگیزترین کار حرفه ای خود می داند.

پرفسور Yan ، مدیر مرکز تحقیقات اسکلتی و مرکز تحقیقات قلب و عروقRobert M. Berne  در  UVA، گفت: میتوکندریها مرکز جهان برای من هستند، زیرا به معنای واقعی کلمه تمام سلولهای بدن ما برای تولید انرژی به میتوکندری متکی هستند و بدن ما باید از یک سیستم مجهز برای اطمینان از عملکرد صحیح نیروگاههای خود برخوردار باشد. بیماریهای مزمن، که به عنوان بیماریهای غیرواگیر نیز شناخته می شوند، مانند دیابت، نارسایی قلبی و بیماری آلزایمر که بر افراد، خانواده ها و کل جامعه بطور فاجعه باری تأثیر می گذارد، ناشی از مشکلات میتوکندری در سلول ها است.

حسگرهای استرس

پرفسور Yan و تیمش حسگرهای خاصی را در غشای بیرونی میتوکندری در بافتهای مختلف موش و انسان کشف کردند. این حسگرها "استرس انرژتیک"، مانند ورزش یا روزه داری را تشخیص می دهند و سیگنال می دهند که میتوکندری های آسیب دیده تخریب و حذف شوند. این فرآیند پاکسازی ضروری به عنوان "میتوفاژی" شناخته می شود و وجود آن برای اولین بار بیش از 100 سال پیش پیشنهاد شد. اما این که چگونه کار می کند هرگز به طور کامل درک نشده است. تحقیقات جدید پرفسور Yan و گروهش پاسخی را به این سوال طولانی مدت ارائه داد.

پرفسور Yan و همکارانش دریافتند که حسگرهای میتوکندری موسوم به "mitoAMPK" در اشکال کمی متفاوت در بافت های مختلف وجود دارند. به عنوان مثال، یک نوع به ویژه در ماهیچه های اسکلتی فعال به نظر می رسید. در مقاله ای علمی جدید که یافته های آنها را توضیح داده است، محققان انواع این سنسورها را بطور غیرمنتظره ای پیچیده، توصیف کردند. آنها ابراز داشتند که چگونه این سنسورها یک سیستم کنترل آسیب حیاتی را ارائه می دهند که از منبع انرژی سلولی ما محافظت می کند.

یکی از یافته های این مطالعه که پرفسور Yan آن را بسیار هیجان انگیز می داند: درمان موش ها با متفورمین است که موثرترین داروی ضد دیابت خط اول است، این دارو  "mitoAMPK" را در عضلات اسکلتی فعال می کند بدون اینکه AMPK را در سایر قسمت های سلول فعال کند. این یافته بهترین تصویر از اهمیت فعال سازی mitoAMPK و کنترل کیفیت میتوکندری در درمان یک بیماری مزمن شایع است، که تحقیقات نشان داده است ناشی از تجمع میتوکندری های ناکارآمد در بدن ما است. همچنین توضیح می دهد که چرا ورزش منظم در پیشگیری و درمان چنین بیماری هایی بسیار قوی عمل می کند.

بینش های جدیدی که در زمینه کنترل کیفیت میتوکندری به دست آمده است، تلاش ها را برای توسعه درمان های جدید برای بیماری های غیرواگیر که به ابعاد همه گیر رسیده اند، افزایش می دهد. تخمین زده می شود که بیماری های غیرواگیر باعث 71 درصد از کل مرگ ها می شوند.

پرفسور Yan، که بخشی از بخش پزشکی قلب و عروق UVA است، گفت: برای پزشکان مهم است که بدانند که چگونه بیماریهای خاص با عملکرد میتوکندری تداخل پیدا می کنند و یافته های جدید ما به روشن شدن این موضوع کمک کرد.

پرفسور Yan، گفت: ما مدل های ژنتیکی را برای مشخص کردن مراحل کلیدی فعال سازی mitoAMPK ، توسعه داده ایم و در راه کشف مولکول های جادویی هستیم که توسط mitoAMPK کنترل می شوند. این یافته ها به ما چیزهای زیادی در مورد زیبایی سیستم حسگر در بدن ما آموخت. جامعه قطعاً باید از این یافته ها برای ترویج ورزش منظم برای سلامت و پیشگیری از بیماری ها و ایجاد داروهای موثری که اثرات ورزش را تقلید می کنند، استفاده کند.

محققان یافته های خود را در مجله علمی PNAS منتشر کردند.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20210909/Discovery-about-cellular-batteries-could-open-the-door-to-better-treatments-for-many-diseases.aspx