Новаторский эксперимент знаменует собой первую успешную доставку митохондрий в клетки печени

Исследователь из Университета Коннектикута доктор Джордж Ву недавно опубликовал статью в Журнал гастроэнтерологии и гепатологии описывая свой успешный эксперимент по доставке митохондрий в клетки печени.

Этот новаторский эксперимент знаменует собой первый случай, когда исследователи успешно внедрили митохондрии в определенные клетки живых животных.

Митохондрии генерируют энергию за счет преобразования жирных кислот и углеводов в углекислый газ и воду, приводящие в действие клетки по всему телу. Существует значительная связь между повреждением митохондрий и различными заболеваниями печени. Когда митохондрии повреждены, они не могут обеспечить печень достаточным количеством энергии для нормального функционирования. Это приводит к гибели клеток печени и печеночной недостаточности.

В настоящее время, единственное лечение печеночной недостаточности - полная трансплантация органа. Хирурги выполняют примерно 8, 000 трансплантаций печени в год в США, но из-за нехватки донорской печени, Еще тысячи людей, ожидающих пересадки, умрут до того, как ее получат.

Используя свои знания о хорошо изученном рецепторе в печени, Ву и его команда ранее показали, что митохондрии могут быть покрыты определенными белками-переносчиками, которые заставляют печень распознавать их и принимать их. Эти белки обнажили галактозу, разновидность сахара, на их поверхности. Галактоза действует как сигнал для печени усваивать этот белок.

"Мы воспользовались обычным, природный механизм, "Ву говорит.

В этой статье делается вывод, что здоровые митохондриальные комплексы могут быть доставлены в печень живых крыс с помощью простой внутривенной инъекции.

Команда собрала митохондрии у мышей. Митохондрии смешивали с белком-носителем и очищали с образованием комплексов, которые можно было перенести в печень.

Наряду с митохондриями, Ву ввел пептид, который облегчил высвобождение митохондрий, когда они достигли клеток. Этот пептид позволял митохондриям попадать в цитоплазму клеток печени, а не перевариваться. это то, что печень делает с большинством молекул, которые она усваивает.

<цитата>

Если у тебя этого нет, митохондрии могут быть нацелены на клетки печени, но они будут уничтожены ».

Доктор Джордж Ву, Исследователь, Университет Коннектикута

В конце эксперимента Ву и его коллеги обнаружили, что примерно 27% от общего числа введенных митохондрий были обнаружены в печени, значительная часть для терапевтического использования.

Менее 2% было обнаружено в селезенке и менее 1% в легких, предполагая, что поглощение не было случайным и равномерно распределено по всем органам. Другими словами, исследователям удалось создать белковое покрытие, которое сделало митохондрии специфически идентифицируемыми и усваиваемыми печенью.

Достижение было далеко не предрешенным, поскольку митохондрии обычно не проходят через кровоток. Множество потенциально смертельных препятствий сделали его мучительным путешествием к печени по венам к сердцу. легкие, и, наконец, через артерии к печени и остальному телу. Покрытые оболочкой митохондрии, по-видимому, смогли выжить при контакте с клетками крови, белки крови, узкие кровеносные сосуды, и потенциальные атаки со стороны иммунной системы.

"Мне, довольно удивительно, что мы вообще смогли обнаружить любые донорские митохондрии, - говорит Ву, - если учесть все препятствия, которые могут встать на пути.

Хотя в этом эксперименте измерялись только краткосрочные эффекты митохондриальной трансплантации, есть потенциальные долгосрочные преимущества.

Митохондрии имеют собственную ДНК и РНК, это означает, что они могут воспроизводиться независимо от остальной части клетки. Трансплантированные митохондрии могут реплицироваться вместе с клетками во время деления клеток.

Все клетки имеют определенное количество митохондрий, необходимых для поддержания их активности. Ву предполагает, что клетки могут постепенно удалять поврежденные митохондрии как здоровые, донорские митохондрии увеличиваются в количестве, пока в них не будет должного количества здоровых митохондрий.

Следующим шагом в этом исследовании будет тестирование метода на крысах с повреждением митохондриальной печени. Это покажет клиническую значимость для потенциальной разработки этого метода лечения заболеваний печени.

Этот процесс может устранить серьезный пробел в лечении заболеваний печени. В конечном итоге его можно даже использовать для лечения других заболеваний по всему телу, вызванных нарушением функции или повреждением митохондрий.

В настоящее время Ву работает с группой передачи технологий UConn и получил патент на целевую трансплантацию митохондрий в гепатоциты. Университет подал заявку на патентную защиту принципа доказывания на животных.

• Заболевание раздраженного кишечника увеличивает риск деменции
• Биологическая терапия может снизить риск тяжелой формы COVID-19