Mitokondrilerin genetik materyali olan mitokondriyal DNA'da (mtDNA) meydana gelen hasarlar, Parkinson, Alzheimer, amiyotrofik lateral skleroz (ALS), kardiyovasküler hastalıklar ve tip 2 diyabet gibi hastalıklara yol açabilir. Bu tür hasarlar aynı zamanda yaşlanma sürecini de hızlandırır. Ancak, hücreler normalde bu tür hasarları tespit edip tepki verebilme yeteneğine sahiptir. Düsseldorf Üniversite Hastanesi ve HHU'dan bilim insanları, Köln Üniversitesi ve Köln Moleküler Tıp Merkezi (CMMC) ile iş birliği içinde, mitokondrileri koruyan ve onaran bir mekanizma keşfetti.
HHU Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Enstitüsü I'den Profesör Pla-Martín liderliğindeki araştırma ekibi, hücrelerin mtDNA'da hasar tespit ettiğinde aktive ettiği özel bir geri dönüşüm sistemi belirledi. Science Advances'ta yayınlanan makaleye göre, bu mekanizma retromer olarak bilinen bir protein kompleksine ve sindirim enzimleri içeren hücre organelleri olan lizozomlara dayanıyor. Bu özel hücresel bölmeler, hasarlı genetik materyali ortadan kaldıran geri dönüşüm merkezleri gibi davranıyor. Bu süreç, hatalı mtDNA'nın birikmesini önleyen ve böylece hücresel sağlığı koruyan ve potansiyel olarak hastalıkları önleyen mekanizmalardan biridir.
Profesör Pla-Martín, "Mitokondriyal sağlık ve dolayısıyla hücrelerimizin doğal savunması için önemli olan daha önce bilinmeyen bir hücresel yol belirledik," diye açıklıyor ve devam ediyor: "Bu mekanizmayı anlayarak, mitokondriyal hasarın Parkinson ve Alzheimer gibi hastalıkları nasıl tetikleyebileceğini açıklayabiliriz. Bu da önleyici tedaviler geliştirmek için temel oluşturabilir." CEPLAS Mükemmeliyet Kümesi üyesi olan Köln Üniversitesi'nden hücre biyoloğu Dr. Parisa Kakanj ile işbirliği içinde, Profesör Pla-Martín, meyve sineklerini (Drosophila) model organizma olarak kullanarak bulguları doğrulayabildi ve genişletebildi.
Dr. Kakanj, retromer kompleksinin aktivitesi (özellikle VPS35 proteini) arttırıldığında hasarlı mitokondriyal DNA'nın çok daha hızlı ortadan kaldırıldığını ve mitokondriyal fonksiyonun önemli ölçüde iyileştiğini gösterdi. Dr. Kakanj, “Drosophila'yı kullanmak, insan hücrelerindeki ilk bulgularımızı doğrulamamıza ve mitokondriyal sağlıkta belirgin iyileşmeler göstermemize olanak tanıdı. Bu, mitokondriyal hastalıkları ve yaşa bağlı durumları tedavi etmek için terapötik stratejiler için heyecan verici olasılıklar açıyor.” diyor.
