Hva Er Mitokondriell Dysfunksjon?
hver ungdomsskolebiologistudent blir fortalt de samme løgnene.
Vel, kanskje det er mer rettferdig å si det samme, «utrolige forenklinger av sannheten».
i biologi 101 ble jeg fortalt at kjernen er «hjernen til cellen», membranen er «cellens vegg» og mitokondriene er «cellens kraftverk».
kraftverket i cellen…
* cringe!*
la oss snakke om de mange funksjonene av mitokondrier i kroppen, mitokondriell dysfunksjon og hvordan in vitro bioassays bidrar til å sikre sikkerheten til narkotika.
hva gjør mitokondrier i kroppen?
mitokondriene utgjør over 90% av kroppens energi i form av adenosintrifosfat (ATP). ATP frigjør energi når den brytes ned. Denne energien er viktig for å opprettholde livet og støtte sunn organfunksjon. Kroppens viktigste energiforbrukere er hjernen, musklene, leveren, nyrene, mage-tarmkanalen, hjertet og lungene. Så viktig som denne rollen er, mitokondrier er også sentrale aktører i mange andre kroppslige prosesser (se diagrammet nedenfor).
det tar omtrent 3000 gener å lage en mitokondrion (bare ca.3% av generene som er nødvendige for å lage en mitokondrion er allokert til ATP-produksjon, forresten). Mer enn 95% av disse genene er involvert i prosesser beskrevet ovenfor, inkludert de fleste hovedmetabolismeveier i cellene, produksjon av hastighetsbegrensende enzymer for pyrimidinbiosyntese (dihydroorotatdehydrogenase) og hemesyntese (d-amino levulinic acid synthetase) som kreves for å lage hemoglobin-og nevrotransmittermetabolisme.som du kan forestille deg fra ovennevnte mengde mitokondrielle funksjoner, kan mitokondriell dysfunksjon (se nedenfor) føre til betydelige helseproblemer som påvirker mange av kroppens systemer. På sitt mest alvorlige kan det til og med føre til organsvikt og død.
Hva Er Mitokondriell Dysfunksjon?
enkelt sagt mitokondriell dysfunksjon eller mitokondriell dysfunksjon er sviktet av mitokondrier for å fungere normalt. Når mitokondriene ikke oppfyller kroppens energibehov, oppstår symptomer på denne mangelen. Disse inkluderer: anfall, slag, betydelige utviklingsforsinkelser, hjerte – og nyreproblemer, problemer med tale, syn, fordøyelse, turgåing samt mange andre symptomer. Dette kan være vanskelig å diagnostisere, da mange av disse symptomene overlapper med andre sykdommer. Dermed er mitokondriell sykdom bare vanligvis mistenkt der tre eller flere organsystemer påvirkes.mens mitokondriell dysfunksjon primært er kjent for sin rolle i mitokondriell sykdom, har den blitt identifisert som en signifikant faktor i mange tilstander og lidelser, inkludert nevrodegenerative lidelser (SOM Als, Parkinsons og Alzheimers), kardiomyopatier, metabolsk syndrom, kreft og fedme.
hva forårsaker mitokondriell dysfunksjon?
på fysiologisk nivå er mitokondriell dysfunksjon forårsaket av eksponering for visse miljøfaktorer (som visse farmasøytiske legemidler, yrkeskjemikalier og sigarettrøyk) eller genetiske abnormiteter (av både mitokondrielt OG nukleært DNA).Miljøfaktorer inkluderer: visse farmasøytiske stoffer, luftforurensning og partikler, visse yrkeskjemikalier og andre mutagener.
på cellenivå er mitokondriell dysfunksjon forårsaket av:
(1) en reduksjon i det elektriske og kjemiske transmembranpotensialet i den indre mitokondriamembranen
(2) den uriktige funksjonen til elektrontransportkjeden
eller
(3) den svekkede transporten av kritiske metabolitter til mitokondrier
ovennevnte påvirker: cellesyklus, metabolisme, cellevibilitet, genregulering og andre viktige aspekter ved cellevekst og overlevelse.en vanlig misforståelse er at siden vi arver vårt mitokondrielle DNA fra vår mors genetiske mitokondriell sykdom er arvet fra vår mors eneste. Imidlertid inkluderer genetisk mutasjon både mitokondrielle OG nukleære DNA-mutasjoner. Mitokondrielle sykdommer kan påvirke ethvert organsystem, vises i alle aldre, og, avhengig av HVOR I VÅRT DNA det muterte genet er, arves fra et autosom, X-kromosomet eller maternalt. Så langt er det ingen kur og behandlinger bare sikte på å behandle symptomer.
Mitokondriell Dysfunksjon og Narkotika
for å avklare, med narkotika menes de som er foreskrevet av legen din, ikke den ulovlige typen.Hvorfor våre mitokondrier spesielt kan være følsomme for rusmidler er et interessant spørsmål. Noen ganger referert til som «kanariøyene i en kullin», synes mitokondrier å være spesielt følsomme for visse stoffer spesielt. Disse inkluderer antimikrobielle stoffer. Forfedrene til mitokondrier kan spille en rolle i dette. Mitokondrier har en bakteriell avstamning, noe som betyr at de først dukket opp i bakterier godt før mennesker eksisterte. Dette kan forklare hvorfor mitokondrier er følsomme for antimikrobielle stoffer: det er i deres gener (ganske bokstavelig talt). For eksempel virker visse antimikrobielle stoffer ved å blokkere mikrobielle ribosomer. Det har blitt hevdet at stofftoksisitet i mange tilfeller kan skyldes skade på cellens mitokondrier som resulterer i en mengde symptomer og lidelser.
Utvikling av sikrere stoffer: Mitokondrielle Analyser
bruken av spesifikke og sensitive in vitro-analyser i tidlig stoffutvikling hjelper forskere til å oppdage forbindelser som negativt påvirker mitokondriell funksjon. Dette gjør det mulig for forskere å identifisere legemiddelinducert mitokondriell toksisitet tidlig i utviklingsprosessen og sikrer at legemidler som når scenen i kliniske studier, er trygge. Slike analyser måler cytotoksisitet og cellulær metabolisme for å hjelpe til med screening av legemidler. Som eksempel er biosensorer. Genetisk kodede biosensorer kan inkorporeres i forskjellige cellelinjer, inkludert immortaliserte kreftceller, svulster, induserbare pluripotente stamceller (iPSCs) og iPSC-avledede celler. TempoMito™ er et eksempel på en genetisk kodet biosensor. Det måler kalsiumfluktuasjoner i mitokondriene for å oppdage mitokondriell dysfunksjon. Mitokondriell dysfunksjon kan også måles indirekte ved å måle cellulære ATP-produksjoner ved Hjelp Av TempoATP™.