Τα μιτοχόνδρια, τα μικροσκοπικά οργανίδια χωρίς τα οποία ο οργανισμός μας θα στερούνταν ενέργειας, αποκαλύπτουν σταδιακά τα μυστήρια τους. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Neuroscience, Γάλλοι ερευνητές του Inserm και του Πανεπιστημίου της Μπορντό , στο NeuroCentre Magendie, σε συνεργασία με ερευνητές του Πανεπιστημίου του Moncton στον Καναδά, κατάφεραν για πρώτη φορά να αποδείξουν την αιτιώδη σχέση μεταξύ της μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας και των γνωστικών συμπτωμάτων που συνδέονται με τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες.
Χάρη στη δημιουργία ενός ειδικού και πρωτοποριακού εργαλείου, κατάφεραν να αυξήσουν τη μιτοχονδριακή δραστηριότητα σε ζωικά μοντέλα νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπου παρατήρησαν βελτίωση στα συμπτώματα της μνήμης. Αν και αυτά είναι μόνο τα αρχικά αποτελέσματα, ανοίγουν το δρόμο για να θεωρηθούν τα μιτοχόνδρια ως νέος θεραπευτικός στόχος.
Τι είναι το μιτοχόνδριο
Το μιτοχόνδριο είναι ένα μικρό ενδοκυτταρικό οργανίδιο που παρέχει την ενέργεια που χρειάζεται το κύτταρο για να λειτουργήσει σωστά. Ο εγκέφαλος είναι ένα από τα όργανα με τη μεγαλύτερη ενεργειακή απαίτηση και οι νευρώνες βασίζονται στην ενέργεια που παράγεται από τα μιτοχόνδρια για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Πράγματι, όταν η μιτοχονδριακή δραστηριότητα είναι μειωμένη, οι νευρώνες δεν έχουν την ενέργεια που απαιτείται για να λειτουργήσουν σωστά.
Οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες χαρακτηρίζονται από προοδευτική εξασθένιση των νευρωνικών λειτουργιών που οδηγεί στο θάνατο των εγκεφαλικών κυττάρων. Στην νόσο του Αλτσχάιμερ, για παράδειγμα, έχει παρατηρηθεί ότι η νευρωνική εκφύλιση, που προηγείται του κυτταρικού θανάτου, συνοδεύεται από διαταραχή της μιτοχονδριακής δραστηριότητας. Ωστόσο, λόγω της έλλειψης κατάλληλων εργαλείων, στο παρελθόν ήταν δύσκολο να προσδιοριστεί εάν οι μιτοχονδριακές αλλοιώσεις παίζουν αιτιώδη ρόλο σε αυτές τις παθήσεις ή είναι απλώς συνέπεια της παθοφυσιολογικής διαδικασίας.
Εργαλείο προσωρινής διέγερσης
Σε αυτή τη νέα μελέτη, οι ερευνητές ανέπτυξαν για πρώτη φορά ένα εργαλείο που επιτρέπει την προσωρινή διέγερση της μιτοχονδριακής δραστηριότητας. Η υπόθεσή τους ήταν ότι εάν αυτή η διέγερση οδηγούσε σε βελτίωση των συμπτωμάτων στα ζώα, αυτό θα σήμαινε ότι η εξασθένιση της μιτοχονδριακής δραστηριότητας προηγείται της απώλειας νευρώνων στο πλαίσιο μιας νευροεκφυλιστικής νόσου.
Σε προηγούμενες μελέτες, οι ερευνητικές ομάδες είχαν ήδη περιγράψει τον συγκεκριμένο ρόλο των πρωτεϊνών G[1] στη ρύθμιση της μιτοχονδριακής δραστηριότητας στον εγκέφαλο. Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν έναν τεχνητό υποδοχέα, τον mitoDreadd-Gs, ο οποίος είναι ικανός να ενεργοποιεί τις πρωτεΐνες G απευθείας στα μιτοχόνδρια, διεγείροντας έτσι τη μιτοχονδριακή δραστηριότητα. Η διέγερση του mitoDreadd-Gs στον εγκέφαλο οδήγησε στην ομαλοποίηση τόσο της μιτοχονδριακής δραστηριότητας όσο και της μνημονικής απόδοσης σε μοντέλα ποντικών με άνοια.
«Αυτή η εργασία είναι η πρώτη που καθιερώνει μια αιτιώδη σχέση μεταξύ της μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας και των συμπτωμάτων που σχετίζονται με νευροεκφυλιστικές ασθένειες, υποδηλώνοντας ότι η μειωμένη μιτοχονδριακή δραστηριότητα θα μπορούσε να είναι η αιτία της εμφάνισης της νευρωνικής εκφύλισης», εξηγεί ο Giovanni Marsicano, ερευνητικός διευθυντής του Inserm και συν-συντάκτης της μελέτης.
«Αυτά τα αποτελέσματα θα πρέπει να επεκταθούν, αλλά μας επιτρέπουν να κατανοήσουμε καλύτερα τον σημαντικό ρόλο των μιτοχονδρίων στη σωστή λειτουργία του εγκεφάλου μας. Τελικά, το εργαλείο που αναπτύξαμε θα μπορούσε να μας βοηθήσει να προσδιορίσουμε τους μοριακούς και κυτταρικούς μηχανισμούς που ευθύνονται για την άνοια και να διευκολύνει την ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπευτικών στόχων», εξηγεί ο Étienne Hébert Chatelain, καθηγητής στο Université de Moncton και συν-συγγραφέας της μελέτης.
«Η δουλειά μας τώρα συνίσταται στο να προσπαθήσουμε να μετρήσουμε τα αποτελέσματα της συνεχούς διέγερσης της μιτοχονδριακής δραστηριότητας για να δούμε αν επηρεάζει τα συμπτώματα των νευροεκφυλιστικών ασθενειών και, τελικά, αν καθυστερεί την απώλεια νευρώνων ή ακόμη και την αποτρέπει, εάν αποκατασταθεί η μιτοχονδριακή δραστηριότητα», πρόσθεσε ο Luigi Bellocchio, ερευνητής του Inserm και συν-συγγραφέας της μελέτης.
