|
1 komplet (10 bočica)
| Količina: | |
|---|---|
▎ MOTS-c struktura
Izvor: PubChem |
Slijed: MRWQEMGYIFYPRKLR Molekularna formula: C101H152N28O22S2 Molekularna težina: 2174,6 g/mol CAS broj: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Sinonimi: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-c istraživanje
Koja je pozadina istraživanja MOTS-c?
Mitohondrij je važno mjesto za energetski metabolizam unutar stanica. Naučnici su dugo vremena provodili opsežna i dubinska istraživanja o strukturi i funkciji mitohondrija. U ovom procesu, postepeno je prepoznato da mitohondrije ne samo da igraju ključnu ulogu u proizvodnji energije, već mogu učestvovati i u drugim fiziološkim procesima ćelija putem nekih nepoznatih mehanizama.
Kontinuiranim napretkom istraživačkih tehnologija, posebno razvojem tehnologija genomike i proteomike, postalo je moguće otkriti nove molekule vezane za mitohondrije. MOTS-c (mitohondrijski otvoreni okvir za čitanje 12S rRNA-c) je peptid izveden iz mitohondrija koji je kodiran 12S rRNA regijom mitohondrijalnog genoma [1].
Kroz dubinsku analizu mitohondrijalnog genoma, naučnici su otkrili neke male otvorene okvire čitanja (sORF), koji mogu kodirati neke peptide sa specifičnim funkcijama. Nakon daljeg istraživanja i provjere, MOTS-c je identificiran. Studije su otkrile da se MOTS-c eksprimira u različitim tkivima kod ljudi i životinja. Uglavnom djeluje na skeletne mišiće kroz krvotok, povećavajući unos i korištenje glukoze, čime se poboljšava otpornost na inzulin i reguliše metabolička ravnoteža [2].
Produbljivanjem istraživanja ustanovljeno je da su promjene u ekspresiji MOTS-c usko povezane s pojavom i razvojem starenja i bolesti povezanih sa starenjem. Na primjer, nivo MOTS-c u plazmi opada s godinama (Zheng Y, 2013). Istovremeno, dokazano je da je MOTS-c koristan za bolesti povezane sa starenjem, uključujući dijabetes, kardiovaskularne bolesti, osteoporozu, pretilost u postmenopauzi i Alchajmerovu bolest [3].
Koji je mehanizam djelovanja MOTS-c?
Regulacija ekspresije gena:
MOTS-c može vršiti svoje fiziološke funkcije regulacijom ekspresije gena. Na primjer, može regulirati ekspresiju gena kao što su GLUT4, STAT3 i IL-10. MOTS-c uglavnom ispoljava svoj učinak aktivacijom AICAR-AMPK signalnog puta i remećenjem ciklusa folata i metionina u stanicama [4].
Poboljšanje insulinske rezistencije:
MOTS-c može smanjiti otpornost na inzulin i spriječiti dijabetes tipa 2. Njegov mehanizam djelovanja može biti povezan s inhibicijom miostatina. Studije su otkrile da je nivo MOTS-c u plazmi u negativnoj korelaciji sa nivoom miostatina u ljudskom tijelu. MOTS-c može poboljšati osjetljivost na inzulin inhibiranjem aktivnosti uzvodnog transkripcionog faktora FOXO1 i smanjenjem nivoa miostatina [5].
Promoviranje diferencijacije mišića:
U mišićnim ćelijama, MOTS-c stupa u interakciju sa STAT3 preko navodnog SH2 veznog motiva u YIFY regiji, smanjujući transkripcijsku aktivnost STAT3, čime se povećava formiranje miotube. MOTS-c peptid divljeg tipa može povećati formiranje miotube ljudskih (LHCN-M2) i mišjih (C2C12) mišićnih progenitorskih stanica i zaštititi mišićne stanice od smanjenja bojenja nuklearnog miogenina izazvanog interleukinom-6 (IL-6) [6].
Regulacija mitohondrijalne funkcije:
MOTS-c može regulisati metabolizam mitohondrija. Studije su pokazale da liječenje ćelija sisara MOTS-c može povećati nivoe proteina markera mitohondrijalne biogeneze TFAM, COX4 i NRF1, ali analiza protočne citometrije pokazuje da se broj mitohondrija naglo smanjuje nakon tretmana MOTS-c. Dalja istraživanja su otkrila da MOTS-c može sinhrono aktivirati fuziju mitohondrija i povećati nivoe proteina dvije GTPaze, OPA1 i MFN2, koje su ključne za fuziju mitohondrija sisara. Inhibiranje ove dvije GTPaze ili rušenje MFN2 kroz siRNA će eliminirati sposobnost MOTS-c da promovira translokaciju GLUT4 i uzimanje glukoze [7].
MOTS-c je potencijalna terapijska meta za više bolesti povezanih sa starenjem, uključujući neurodegeneraciju, osteoporozu, kardiovaskularne bolesti, aterosklerozu, sarkopeniju, dijabetes melitus tipa 2 i gojaznost.
Izvor:PubMed [8]
Koje su primjene MOTS-c?
Poboljšanje bolesti povezanih sa starenjem
Odnos sa starenjem:
MOTS-c je peptid izveden iz mitohondrija, a promjene u njegovoj ekspresiji usko su povezane s pojavom i razvojem starenja i bolesti povezanih sa starenjem. Kako ljudi stare, nivo MOTS-c opada. Studije su otkrile da vježba ima značajan utjecaj na ekspresiju MOTS-c, a MOTS-c može posredovati u efektu vježbanja protiv starenja [3].
dijabetes:
MOTS-c može poboljšati metabolizam glukoze i lipida u tijelu, promovirati funkciju mitohondrija u stanicama i smanjiti sistemski kronični upalni odgovor. Za dijabetičare, nivo MOTS-c u plazmi se smanjuje. MOTS-c može regulirati metaboličku homeostazu ubrzavajući unos glukoze i poboljšavajući osjetljivost na inzulin, a ima pozitivan učinak na prevenciju dijabetesa tipa 2 [8].
Kardiovaskularne bolesti:
Srčano strukturno remodeliranje i disfunkcija česte su komplikacije dijabetesa, koje često dovode do ozbiljnih kardiovaskularnih događaja. MOTS-c može poboljšati funkciju vaskularnog endotela i nova je terapijska meta za kardiovaskularne komplikacije dijabetesa. Studije su pokazale da MOTS-c može popraviti oštećenje miokarda mitohondrija kod dijabetičkih štakora i zaštititi sistoličke i dijastoličke funkcije srca [9].
Osteoporoza: MOTS-c može promovirati proliferaciju, diferencijaciju i mineralizaciju osteoblasta, inhibirati genezu osteoklasta i regulirati metabolizam kostiju i remodeliranje kostiju. Vježba može djelotvorno povećati ekspresiju MOTS-c, ali specifični mehanizam pomoću kojeg vježba reguliše MOTS-c u kostima je još uvijek nejasan [10].
Druge bolesti
Plućna fibroza:
Plućna fibroza je ozbiljna bolest pluća sa lošom prognozom, a njena etiologija i patogeneza su još uvek nejasne. Otvoreni okvir za čitanje mitohondrija 12S rRNA-c (MOTS-c) je peptid kodiran mitohondrijskim genomom, koji ima pozitivan učinak na metabolizam glukoze i lipida, ćelijsku i mitohondrijalnu homeostazu i smanjenje sistemskog inflamatornog odgovora i može biti potencijalni mime. Ovaj pregled ima za cilj da sveobuhvatno analizira postojeću literaturu o potencijalnoj ulozi MOTS-c u poboljšanju razvoja plućne fibroze i identificira specifične terapijske ciljeve za buduće strategije liječenja [11].
Duchenneova mišićna distrofija:
MOTS-c je bioaktivni peptid izveden iz mitohondrija s inherentnim svojstvima ciljanja na mišiće, koji može povećati glikolitički tok i kapacitet proizvodnje energije distrofičnih mišića in vitro i in vivo, čime se povećava unos i aktivnost fosfonodiamidnih morfolino oligomera (PMO) u mišiću. Dugotrajna ponovljena primjena MOTS-c i PMO može inducirati ekspresiju terapeutskih nivoa distrofina u perifernim mišićima, poboljšati mišićnu funkciju i patologiju mdx miševa i nema očiglednu toksičnost [12].
Gojaznost i atrofija mišića:
Pretilost i dijabetes tipa 2 su metaboličke bolesti koje se često povezuju sa sarkopenijom i mišićnom disfunkcijom. MOTS-c, kao sistemski hormon, učestvuje u metaboličkoj homeostazi. Studije su otkrile da je nivo MOTS-c u plazmi u negativnoj korelaciji sa nivoom miostatina u ljudskom tijelu. MOTS-c može spriječiti atrofiju diferenciranih C2C12 miotuba izazvanu palmitinskom kiselinom i smanjiti nivo miostatina u plazmi gojaznih miševa izazvanih ishranom. Inhibicijom miostatina, MOTS-c može biti potencijalni lijek za atrofiju skeletnih mišića uzrokovanu inzulinskom rezistencijom i drugim fenotipovima mišićne atrofije uključujući sarkopeniju [5].
Rizik od metaboličkih bolesti kod preživjelih od raka dojke:
Žene koje su se liječile od raka dojke su pod povećanim rizikom od kardiovaskularnih bolesti, dijabetesa i gojaznosti, a vježbanje može ublažiti ove nuspojave. MOTS-c ima aktivnost koja oponaša vježbanje i ima blagotvorne učinke na metabolizam i kapacitet vježbanja. Studije su otkrile da 16-nedjeljna intervencija aerobnih vježbi i vježbi otpora može povećati MOTS-c nivo kod ne-Hispanjolanskih preživjelih od raka dojke, ali nema značajan utjecaj na hispanoameričke preživjele od raka dojke. Povećanje nivoa MOTS-c izazvanog vežbanjem kod ne-Hispanjolanskih preživjelih od raka dojke može biti povezano s poboljšanjem osjetljivosti na inzulin, čime se smanjuje rizik od komorbiditeta [13].
U zaključku, kao polipeptid od 16 aminokiselina kodiran mitohondrijalnim genomom, MOTS-c igra ključnu ulogu u regulaciji metabolizma tijela, odbrani od stresa, te prevenciji i liječenju bolesti. Može značajno poboljšati homeostazu metabolizma glukoze i lipida, povećati osjetljivost na inzulin i inhibirati ekspresiju miostatina, efikasno ublažavajući dijabetes tipa 2, gojaznost i povezanu atrofiju mišića. Istovremeno, regulacijom biogeneze i fuzije mitohondrija, MOTS-c povećava antioksidativni kapacitet ćelije i inhibira upalni odgovor, pokazujući terapeutski potencijal za kronične bolesti kao što su kardiovaskularne bolesti, osteoporoza i plućna fibroza. Posebno je važno, kao ključni posrednik u komunikaciji mitohondrija-nukleus, MOTS-c može simulirati efekte vježbanja i odgoditi proces starenja. Njegov nivo je u negativnoj korelaciji sa bolestima povezanim sa starenjem, a egzogena suplementacija može preokrenuti metaboličke poremećaje i inhibirati replikaciju virusa. Poznat je kao 'mitohondrijski hormon'.
O autoru
Sve gore navedene materijale je istražio, uredio i sastavio Cocer Peptides.
Autor naučnog časopisa
Dieli-Conwright CM je naučnik sa značajnim uticajem u interdisciplinarnoj oblasti onkologije i nauke o vežbanju. Trenutno radi kao vanredni profesor medicine na Harvard Medical School i Dana-Farber Institute Cancer Institute i ima poziciju vanrednog profesora na Odsjeku za ishranu na Harvard TH Chan School of Public Health. Istraživanje dr. Dieli-Conwright fokusira se na istraživanje utjecaja vježbanja na pacijente s rakom, posebno kako vježbanje može poboljšati fiziološku funkciju, zdravlje kostiju i kvalitetu života pacijenata sa rakom. Njeno akademsko iskustvo pokriva više polja kao što su biologija, kineziologija, javno zdravlje i biokineziologija. Završila je studije na institucijama kao što su Državni univerzitet Kalifornije, Northridge i Univerzitet Južne Kalifornije i završila postdoktorsko istraživanje u Nacionalnom medicinskom centru City of Hope. Istraživačka dostignuća dr. Dieli-Conwright su naširoko objavljivana u raznim akademskim časopisima, a njen rad uključuje više disciplina kao što su javno zdravlje, prehrana, kardiovaskularni sistem i kardiologija, pružajući važne naučne dokaze za rehabilitaciju i zdravstveni menadžment pacijenata oboljelih od raka. Dieli-Conwright CM je naveden u referenci citata [13].
