I mitocondri in salute e malattia. Estratto
La biologia mitocondriale è diventata un'area di ricerca intensa a causa della fisiologia unica di questi organelli e del loro ruolo in diversi tipi di tumori e altri disturbi.È stato scoperto che le proteine codificate dai mitocondri,il DNA mitocondriale e persino l'RNA influenzano il funzionamento della cellula in più modi di quanto si pensasse in precedenza.Questo può contribuire ai fenotipi della malattia che richiedono un'indagine dettagliata e una migliore comunicazione ai fornitori di assistenza sanitaria della comunità.Inoltre,questo fornisce diverse nuove strade nella progettazione di farmaci contro vari tumori, malattie neurodegenerative e altri disturbi metabolici.La sesta conferenza annuale della Società per la ricerca e la medicina mitocondriale - India (SMRM) intitolata "Mitocondri in salute e malattia" è stata organizzata da Rana P. Singh presso la School of Life Sciences,Università Jawaharlal Nehru di Nuova Delhi, in India dal 10 fino all'11 febbraio 2017.L'obiettivo alla base della conferenza era fornire una piattaforma per discutere i recenti progressi nella ricerca di base e traslazionale nella biologia e nelle malattie mitocondriali.La conferenza mirava a tradurre la ricerca accademica in pratica clinica fornendo un forum per ricercatori e medici di base per condividere le loro conoscenze e costruire collaborazioni per lo sviluppo di terapie avanzate nelle malattie mitocondriali. Per facilitare la condivisione delle conoscenze,i sei temi principali per le sessioni scientifiche erano: (1) comprensione della biologia mitocondriale nella progressione della malattia, (2) progressi nella ricerca mitocondriale di base e traslazionale, (3) mitocondri in evoluzione e sviluppo, (4) targeting i mitocondri per la prevenzione e il trattamento del cancro, (5) i mitocondri nei disordini metabolici e neurologici e (6) i mitocondri nelle cellule staminali e la biologia della rigenerazione.Questo rapporto riassume i principali risultati delle discussioni alla conferenza. Mitochondrion. 2018 Nov;43:25-29. doi: 10.1016/j.mito.2018.06.006. Epub 2018 Jun 23.Mitochondria in health and disease.Chakrabarty S, Kabekkodu SP, Singh RP, Thangaraj K, Singh KK, Satyamoorthy K. ---------------------------------------------------------------------------------------------- Il ruolo dei mitocondri in salute e in malattia.
Estratto
I mitocondri svolgono un ruolo chiave nel metabolismo energetico in molti tessuti,tra cui muscolo scheletrico e fegato.I disordini intrinseci dei mitocondri,come le delezioni del DNA,causano gravi interruzioni del metabolismo e possono causare gravi danni o persino la morte.Tuttavia, l'insorgenza di tali disturbi è estremamente rara e non può spiegare la maggior parte delle malattie metaboliche.Recentemente,la disfunzione mitocondriale di una natura più sottile nel muscolo scheletrico è stata implicata nella patologia della malattia metabolica cronica caratterizzata da insulino-resistenza come l'obesità,il diabete mellito di tipo 2 e l'invecchiamento.Questa ipotesi è stata confermata dal lavoro di Shulman e colleghi,dimostrando che una ridotta capacità ossidativa mitocondriale è alla base dell'accumulo di grasso intramuscolare che causa l'insulino-resistenza con l'invecchiamento.Tuttavia,recenti lavori di Nair e colleghi hanno dimostrato che l'attività mitocondriale potrebbe essere più elevata nelle persone esposte a una dieta ipocalorica che porta all'obesità,suggerendo che l'accumulo di grassi intramuscolari e metaboliti di acidi grassi associati può essere direttamente responsabile dello sviluppo di insulina resistenza, indipendente dalla funzione mitocondriale.Questi risultati incoerenti hanno promosso indagini in corso sulla funzione mitocondriale per determinare se la funzione compromessa sia una causa o una conseguenza di disordini metabolici.
Curr Opin Pharmacol. 2009 Dec;9(6):780-6. doi: 10.1016/j.coph.2009.09.002. Epub 2009 Sep 30.
The role of mitochondria in health and disease.
Johannsen DL, Ravussin E. ---------------------------------------------------------------------------------------------- Il ruolo dei mitocondri nella salute e nella malattia.
Estratto
L’abilità di adattare rapidamente le capacità bioenergetiche cellulari alle condizioni ambientali in rapido mutamento è obbligatoria per la normale funzione cellulare e per la progressione del cancro.Qualsiasi perdita di questa risposta adattativa ha il potenziale di compromettere la funzione cellulare e rendere la cellula più suscettibile a fattori di stress esterni quali lo stress ossidativo,la radiazione,i farmaci chemioterapici e l'ipossia.I mitocondri svolgono un ruolo fondamentale nei percorsi bioenergetici e biosintetici e possono rapidamente adattarsi per soddisfare i bisogni metabolici della cellula.L'aumento della domanda è soddisfatto dalla biogenesi mitocondriale e dalla fusione dei singoli mitocondri in reti dinamiche,mentre una diminuzione della domanda porta alla rimozione dei mitocondri superflui attraverso la fissione e la mitofagia.Un'efficace comunicazione tra nucleo e mitocondri (cross talk mito-nucleare),che coinvolge la generazione di diversi segnali di stress mitocondriale e le vie di risposta allo stress nucleare per affrontare questi fattori di stress,mantiene l'omeostasi bioenergetica nella maggior parte delle condizioni.Tuttavia,quando le mutazioni del DNA mitocondriale (mtDNA) si accumulano e il cross talk mito-nucleare vacilla,i mitocondri non riescono a fornire output funzionali critici.Le mutazioni nel mtDNA sono state implicate nelle mitocondriopatie neuromuscolari e neurodegenerative e in malattie complesse come diabete,malattie cardiovascolari,disturbi gastrointestinali,disturbi della pelle,invecchiamento e cancro.In alcuni casi,misure drastiche come l'acquisizione di nuovi mitocondri da cellule donatrici si verificano per garantire la sopravvivenza delle cellule. Questa recensione inizia con una breve discussione sull'origine evolutiva dei mitocondri e riassume come le mutazioni nel mtDNA portano a mitocondriopatie e altre malattie degenerative.Sono stati riassunti i dialoghi mito-nucleari,compresi i vari segnali di stress generati dai mitocondri e le corrispondenti vie di risposta allo stress attivate dal nucleo.Introduciamo e discutiamo anche una piccola famiglia di mitoceptidi simili agli ormoni recentemente scoperti che modulano il metabolismo del corpo.In condizioni di grave stress mitocondriale,i mitocondri hanno mostrato capacità di dirigere le cellule,sostituendo i mitocondri in cellule con mtDNA danneggiato e malfunzionante. Comprendere i processi coinvolti nella bioenergetica cellulare e l'adattamento metabolico ha il potenziale per generare nuove conoscenze che porteranno a un trattamento migliore di molte delle malattie infiammatorie metaboliche,degenerative e legate all'età che caratterizzano le società moderne.
Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Nov 3;8:296. doi: 10.3389/fendo.2017.00296. eCollection 2017.
Functional Mitochondria in Health and Disease.
Herst PM, Rowe MR, Carson GM, Berridge MV.
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Il ruolo dei mitocondri nella salute e nella malattia.
Estratto
I mitocondri svolgono un ruolo centrale nella vita delle cellule e nella morte cellulare.Un numero crescente di studi pone la disfunzione mitocondriale nel cuore della malattia,in particolare nel cuore e nel sistema nervoso centrale.In questo articolo,rivediamo alcune delle caratteristiche chiave della biologia mitocondriale e ci concentriamo sui percorsi di accumulo di calcio mitocondriale.Prove sostanziali suggeriscono ora che l'accumulo di calcio nei mitocondri possa svolgere un ruolo chiave come fattore scatenante della patologia mitocondriale,specialmente quando l'assorbimento di calcio è accompagnato da un altro fattore di stress,in particolare dallo stress nitrosativo o ossidativo.Il principale processo coinvolto è l'apertura del poro di transizione della permeabilità mitocondriale,un grande poro di conduttanza che provoca un collasso del potenziale della membrana mitocondriale,portando alla deplezione dell'ATP e alla morte delle cellule necrotiche o al rilascio del citocromo c e all'apoptosi,a seconda del tasso di ATP consumo.Discutiamo due modelli in particolare in cui questi processi sono stati caratterizzati. Il primo è un modello di stress ossidativo nei cardiomiociti,in cui la riperfusione dopo ischemia causa sovraccarico di calcio mitocondriale e stress ossidativo.Recenti esperimenti suggeriscono che la cardioprotezione da precondizionamento ipossico o l'esposizione al diazossido di apertura del canale K (+) ATP-dipendente aumenta la resistenza mitocondriale al danno ossidativo.In un secondo modello,di sovraccarico di calcio nei neuroni, la neurotossicità del glutammato dipende dall'assorbimento del calcio mitocondriale,ma la tossicità dei mitocondri richiede anche la generazione di ossido nitrico.La tossicità del glutammato dopo l'attivazione dei recettori N-metil-D-aspartato (NMDA) deriva dalla colocalizzazione dei recettori NMDA con neuronossido di ossido nitrico sintetasi (nNOS).L'aumento di calcio mediato dall'attivazione del recettore NMDA è quindi associato alla generazione di ossido nitrico e la combinazione porta al collasso del potenziale di membrana mitocondriale seguito dalla morte cellulare.
Diabetes. 2004 Feb;53 Suppl 1:S96-102.Roles of mitochondria in health and disease.Duchen MR.
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