MOTS-c 40mg

▎ MOTS-c struktura

▎ MOTS-c istraživanje

Koja je pozadina istraživanja MOTS-c?

Mitohondrije, koje služe kao 'elektrana' ćelija, igraju ključnu ulogu u održavanju ćelijske homeostaze. Mehanizmi komunikacije između mitohondrija i jezgra dugo su bili u fokusu naučnih istraživanja. Mitohondrije poseduju nezavisan genom. Osim klasičnih 37 gena, nedavne studije su otkrile da mitohondrijska DNK također kodira biološki aktivne kratke peptide, od kojih je jedan mitohondrijski peptid MOTS-c, kodiran mitohondrijskom 12S rRNA regijom. Ovo otkriće značajno proširuje obim mitohondrijalne genetike, nudeći novu perspektivu za razjašnjavanje ključnih bioloških procesa kao što su mitohondrijsko-nuklearna komunikacija i metabolička regulacija.

Trenutno, tretmani za brojne izazovne bolesti poput dijabetesa i hroničnog hepatitisa B suočavaju se sa značajnim uskim grlima. Istaknuta uloga MOTS-c u regulaciji metabolizma skeletnih mišića, kao što je poboljšanje metabolizma glukoze, sugerira njegov potencijal u liječenju metaboličkih poremećaja. Nadalje, abnormalni nivoi MOTS-c uočeni u različitim procesima bolesti potaknuli su istraživače da istraže njegovu ulogu u nastanku bolesti, napredovanju i liječenju, tražeći nove puteve za prevazilaženje ovih teškog stanja.

Koji je mehanizam djelovanja MOTS-c?

Regulacija signalnih puteva povezanih s metabolizmom

Aktiviranje AICAR-AMPK signalnog puta: MOTS-c aktivira AICAR-AMPK signalni put remeteći intracelularni ciklus folata i metionina. Aktivirani AMPK reguliše ćelijski energetski metabolizam, kao što je promicanje uzimanja glukoze i oksidacije masnih kiselina. U metabolizmu glukoze, povećava translokaciju transportera glukoze GLUT4 na staničnu membranu, čime se povećava kapacitet stanične apsorpcije glukoze, poboljšava otpornost na inzulin i pomaže u prevenciji i liječenju metaboličkih bolesti poput dijabetesa tipa 2 ^[1].

Efekti na druge puteve: Osim AMPK puta, MOTS-c također djeluje na AKT put, put oksidativnog stresa i puteve povezane s upalom. Što se tiče AKT puta, on može uticati na ćelijske procese poput rasta, proliferacije i preživljavanja regulacijom aktivnosti puta. Na putu oksidativnog stresa, MOTS-C smanjuje nivoe unutarćelijskog oksidativnog stresa, smanjuje proizvodnju reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) i štiti ćelije od oksidativnog oštećenja. U putevima povezanim s upalom, suzbija oslobađanje inflamatornih medijatora i ublažava upalne odgovore. Na primjer, u modelima upalnog bola, MOTS-C smanjuje oslobađanje medijatora upale u dorzalnom rogu kičmene moždine, čime se poboljšavaju simptomi boli ^[2].

Slika 1. Primarne fiziološke funkcije MOTS-C uključuju smanjenje inzulinske rezistencije, sprečavanje pretilosti, poboljšanje mišićne funkcije, promicanje metabolizma kostiju, poboljšanje imunološke regulacije i odlaganje starenja ^[1].

Regulacija ekspresije gena

Regulacija ekspresije nuklearnog gena: Kada se stanice susreću s metaboličkim stresom, kao što je restrikcija glukoze i oksidativni stres, MOTS-C se translocira u jezgro kako bi direktno regulirao adaptivnu ekspresiju nuklearnih gena, čime se promovira unutarćelijska homeostaza. Na primjer, MOTS-C modulira ekspresiju gena povezanih s metabolizmom kao što su GLUT4, STAT3 i IL-10, utječući na fiziološke procese uključujući metabolizam glukoze i imunološku regulaciju. Povećana ekspresija GLUT4 povećava ćelijski unos glukoze; STAT3 učestvuje u ćelijskoj proliferaciji, diferencijaciji i imunološkoj regulaciji; IL-10, protuupalni citokin, smanjuje upalne odgovore kada je njegova ekspresija povišena ^[1,3].

Poboljšanje energetskog metabolizma

Unaprijeđena glikoliza: U različitim modelima bolesti, kao što je model plućne ishemije-reperfuzijske ozljede (LIRI) induciran kardiopulmonalnim bajpasom (CPB), MOTS-c predtretman povećava glikolitički fluks u plućnim mikrovaskularnim endotelnim ćelijama (PMVEC). Ublažava ozljede LIRI obnavljanjem homeostaze ćelijske energije i smanjenjem peroksidacije lipida kroz regulaciju ključnog glikolitičkog enzima PFKFB3. Ovo pokazuje da MOTS-c modulira glikolitički put za opskrbu dovoljnom energijom za stanice pod stresom, čime održava normalnu ćelijsku funkciju ^[4].

Efekti ćelijske zaštite

Ublažavanje oštećenja mitohondrija: U modelu radijacijske pneumonitisa (RP), MOTS-c je značajno smanjio ozljedu plućnog tkiva, upalu i oksidativni stres dok je preokrenuo apoptozu alveolarnih epitelnih stanica i oštećenje mitohondrija. Ovaj mehanizam uključuje povećanje nivoa faktora 2 (Nrf2) povezanog s nuklearnim faktorom E2 i promoviranje njegove nuklearne translokacije. Nrf2 aktivira niz antioksidativnih gena i gena za zaštitu stanica, štiteći funkciju mitohondrija. Ovo pokazuje da MOTS-c štiti oštećena tkiva očuvanjem mitohondrija i smanjenjem apoptoze ^[5].

Zaštita drugih ćelija: U studijama o Duchenneovoj mišićnoj distrofiji (DMD), otkriveno je da MOTS-c posjeduje intrinzična svojstva ciljanja mišića. Povećava glikolitički tok i kapacitet proizvodnje energije u distrofičnim mišićima, doprinoseći poboljšanju mišićne funkcije. Nadalje, u modelima upalnog bola, MOTS-c primijenjen centralno ili periferno ublažava preosjetljivost na bol suzbijanjem upalnih odgovora i hiperekscitabilnosti neurona, nudeći neuroprotektivne efekte ^[2,6].

Koje su primjene MOTS-c?

Liječenje metaboličkih poremećaja:

Poboljšanje insulinske rezistencije i prevencija dijabetesa: MOTS-c povećava insulinsku rezistenciju, što je ključno za prevenciju dijabetesa tipa 2. Inzulinska rezistencija je ključni faktor u nastanku dijabetesa tipa 2. MOTS-c može poboljšati osjetljivost na inzulin aktiviranjem AICAR-AMPK signalnog puta i regulacijom intracelularnog ciklusa folata i metionina. Istraživanje koje je proveo Gao Y pokazuje da potiče uzimanje i korištenje glukoze u skeletnim mišićima, slično otvaranju dodatnih puteva apsorpcije glukoze u stanicama, čime se snižava nivo glukoze u krvi ^[1].

Regulacija metabolizma lipida i borba protiv gojaznosti: Što se tiče metabolizma lipida, MOTS-c povećava termogenezu smeđe masti i potiče tamnjenje bijele masti. Smeđa mast troši energiju termogenezom, dok bijela masnoća smeđa označava transformaciju bijele masti koja skladišti energiju u smeđu mast koja troši energiju. Ovaj proces pomaže tijelu da se prilagodi hladnoći i, što je još važnije, sprječava pretilost i poremećaje metabolizma lipida, nudeći nove uvide za prevenciju i liječenje gojaznosti ^[1].

Prevencija i liječenje bolesti povezanih s mišićima:

Promoviranje diferencijacije mišića: In vitro studije pokazuju da MOTS-c peptid divljeg tipa pojačava formiranje miotubulara u ljudskim (LHCN-M2) i mišjim (C2C12) mišićnim progenitor ćelijama, dok mutantnom peptidu Y8F nedostaje ovaj efekat. Dalja istraživanja su otkrila da MOTS-c poboljšava miotubulogenezu interakcijom sa IL-6/Janus kinazom/pretvornikom signala i aktivatorom puta transkripcije 3 (STAT3), čime se smanjuje aktivnost transkripcije STAT3 ^[7].

Prevencija mišićne atrofije: nivoi MOTS-c u plazmi negativno koreliraju sa nivoima miostatina. MOTS-c sprečava atrofiju miotube izazvanu palmitatom u diferenciranim C2C12 ćelijama i smanjuje nivoe miostatina u plazmi kod gojaznih miševa izazvanih ishranom. Sprečava atrofiju mišića pojačavanjem fosforilacije AKT, inhibiranjem aktivnosti FOXO1 – uzvodnog transkripcionog faktora miostatina i drugih gena za mišićnu atrofiju – dok reguliše aktivnost mTORC2 i PTEN i povećava aktivnost CK2 radi suzbijanja PTEN ^[8].

Efekti protiv starenja: Promjene ekspresije MOTS-c usko su povezane sa starenjem i pokazuje svojstva protiv starenja. To se postiže višestrukim mehanizmima, uključujući poboljšanje metabolizma glukoze i lipida, poboljšanje ćelijske mitohondrijalne funkcije i smanjenje sistemske kronične upale. Istraživanje Gao Y et al. ukazuje na to da poboljšani metabolizam osigurava stanicama obilnije i stabilnije snabdijevanje energijom. Poboljšanje mitohondrijske funkcije je slično nadogradnji ćelijske 'tvornice energije', dok smanjenje upalnih odgovora minimizira upalno oštećenje stanica ^[1].

Zaključak

Kao peptid izveden iz mitohondrija, MOTS-c aktivira signalne puteve kao što je AMPK za regulaciju metabolizma glukoze i lipida, promovira konverziju bijele u smeđe masti i poboljšava inzulinsku rezistenciju i gojaznost, nudeći nove terapeutske smjernice za metaboličke poremećaje. Poboljšava diferencijaciju osteoblasta, potiskuje formiranje osteoklasta, uravnotežuje metabolizam kostiju i podržava održavanje zdravlja skeleta. Reguliše diferencijaciju mišića i sprječava atrofiju, zadržavajući potencijal za intervenciju kod poremećaja povezanih s mišićima. MOTS-c pokazuje snažne asocijacije vezane za vježbanje: vježbanje pojačava njegovu ekspresiju i posreduje zdravstvene koristi izazvane vježbanjem. MOTS-c također igra ulogu u odlaganju starenja i povezanih procesa.

O autoru

Sve gore navedene materijale je istražio, uredio i sastavio Cocer Peptides.

Autor naučnog časopisa

Ning Ran je istraživačica povezana s Carlson College of Veterinary Medicine na Univerzitetu Oregon State. Njegov akademski rad obuhvata molekularnu biologiju i translacionu medicinu, sa fokusom na terapijske strategije za neuromišićne bolesti. Ran je koautor brojnih publikacija u recenziranim časopisima, doprinoseći razumijevanju molekularnih intervencija u modelima bolesti. Njegovi istraživački interesi uključuju razvoj i primjenu oligonukleotida konjugiranih s peptidima, kao i istraživanje terapeutskog potencijala peptida izvedenih iz mitohondrija. Ning Ran je naveden u referenci citata [6].

▎ Relevantni citati

[1] Gao Y, Wei X, Wei P, et al. MOTS-c Funkcionalno sprječava metaboličke poremećaje. Metabolites 2023; 13(1).DOI: 10.3390/metabo13010125.

[2] Wang Z, Yang L, Xu L, Liao J, Lu P, Jiang J. Centralni i periferni mehanizam MOTS-c ublažava preosjetljivost na bol u mišjem modelu upalnog bola. Neurološka istraživanja 2024; 46(2): 165-177.DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.

[3] Benayoun BA, Lee C. MOTS-c: Mitohondrijski kodirani regulator jezgra. Bioessays 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.

[4] Shen Z, Lu P, Jin W, et al. MOTS-c promovira glikolizu putem AMPK-HIF-1α-PFKFB3 puta za poboljšanje CPB-indukovane ozljede pluća. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.

[5] Zhang Y, Huang J, Zhang Y, et al. Peptid MOTS-c izveden iz mitohondrija ublažava radijacijski pneumonitis putem mehanizma ovisnog o Nrf2. Antioxidants 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.

[6] Ran N, Lin C, Leng L, et al. MOTS-c podstiče unos i efikasnost fosforodiamidat morfolino oligomera kod distrofičnih miševa. Embo Molecular Medicine 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.

[7] García-Benlloch S, Revert-Ros F, Blesa JR, Alis R. MOTS-c promovira diferencijaciju mišića in vitro. Peptides 2022; 155: 170840.DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.

[8] Kumagai H, Coelho AR, Wan J, et al. MOTS-c smanjuje signalizaciju miostatina i mišićne atrofije. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.

SVI ČLANCI I INFORMACIJE O PROIZVODU DANE NA OVOM WEB SAJTU SU ISKLJUČIVO ZA ŠIRENJE INFORMACIJA I EDUKATIVNE SVRHE.  

Proizvodi koji se nalaze na ovoj web stranici namijenjeni su isključivo za in vitro istraživanja. In vitro istraživanja (latinski: *u staklu*, što znači u staklenom posuđu) se provode izvan ljudskog tijela. Ovi proizvodi nisu farmaceutski proizvodi, nisu odobreni od strane US Food and Drug Administration (FDA) i ne smiju se koristiti za prevenciju, liječenje ili liječenje bilo kojeg medicinskog stanja, bolesti ili tegobe. Zakonom je strogo zabranjeno unošenje ovih proizvoda u ljudsko ili životinjsko tijelo u bilo kojem obliku.