MOTS-c 40 mg

▎ Estructura MOTS-c

▎ Recerca MOTS-c

Quins són els antecedents de recerca de MOTS-c?

Els mitocondris, que serveixen com a 'central de potència' de les cèl·lules, tenen un paper crucial en el manteniment de l'homeòstasi cel·lular. Els mecanismes de comunicació entre els mitocondris i el nucli han estat durant molt de temps un focus de recerca científica. Els mitocondris tenen un genoma independent. Més enllà dels clàssics 37 gens, estudis recents han revelat que l'ADN mitocondrial també codifica pèptids curts biològicament actius, un dels quals és el pèptid derivat del mitocondrial MOTS-c, codificat per la regió de l'ARNr 12S mitocondrial. Aquest descobriment amplia significativament l'abast de la genètica mitocondrial, oferint una nova perspectiva per dilucidar processos biològics crucials com la comunicació mitocondrial-nuclear i la regulació metabòlica.

Actualment, els tractaments per a nombroses malalties difícils com la diabetis i l'hepatitis B crònica s'enfronten a colls d'ampolla importants. El paper destacat de MOTS-c en la regulació metabòlica del múscul esquelètic, com ara la millora del metabolisme de la glucosa, suggereix el seu potencial en el tractament de trastorns metabòlics. A més, els nivells anormals de MOTS-c observats en diversos processos de malaltia han impulsat els investigadors a investigar el seu paper en l'aparició, la progressió i el tractament de la malaltia, buscant noves vies per superar aquestes condicions intractables.

Quin és el mecanisme d'acció de MOTS-c?

Regulació de les vies de senyalització relacionades amb el metabolisme

Activació de la via de senyalització AICAR-AMPK: MOTS-c activa la via de senyalització AICAR-AMPK interrompent el cicle intracel·lular de folat-metionina. L'AMPK activat regula el metabolisme energètic cel·lular, com ara la promoció de la captació de glucosa i l'oxidació d'àcids grassos. En el metabolisme de la glucosa, augmenta la translocació del transportador de glucosa GLUT4 a la membrana cel·lular, millorant així la capacitat d'absorció de glucosa cel·lular, millorant la resistència a la insulina i ajudant en la prevenció i tractament de malalties metabòliques com la diabetis tipus 2 ^[1].

Efectes sobre altres vies: més enllà de la via AMPK, MOTS-c també actua sobre la via AKT, la via de l'estrès oxidatiu i les vies relacionades amb la inflamació. Pel que fa a la via AKT, pot influir en processos cel·lulars com el creixement, la proliferació i la supervivència mitjançant la regulació de l'activitat de la via. En la via de l'estrès oxidatiu, MOTS-C redueix els nivells d'estrès oxidatiu intracel·lular, disminueix la producció d'espècies reactives d'oxigen (ROS) i protegeix les cèl·lules del dany oxidatiu. En les vies relacionades amb la inflamació, suprimeix l'alliberament de mediadors inflamatoris i alleuja les respostes inflamatòries. Per exemple, en els models de dolor inflamatori, MOTS-C redueix l'alliberament del mediador inflamatori a la banya dorsal de la medul·la espinal, millorant així els símptomes del dolor ^[2].

Figura 1 Les funcions fisiològiques primàries de MOTS-C inclouen reduir la resistència a la insulina, prevenir l'obesitat, millorar la funció muscular, promoure el metabolisme ossi, millorar la regulació immune i retardar l'envelliment ^[1].

Regulació de l'expressió gènica

Regulació de l'expressió gènica nuclear: quan les cèl·lules troben estrès metabòlic, com ara la restricció de la glucosa i l'estrès oxidatiu, MOTS-C es trasllada al nucli per regular directament l'expressió gènica nuclear adaptativa, promovent així l'homeòstasi intracel·lular. Per exemple, MOTS-C modula l'expressió de gens relacionats amb el metabolisme com GLUT4, STAT3 i IL-10, influint en els processos fisiològics que inclouen el metabolisme de la glucosa i la regulació immune. L'augment de l'expressió GLUT4 millora la captació de glucosa cel·lular; STAT3 participa en la proliferació cel·lular, la diferenciació i la regulació immune; IL-10, una citocina antiinflamatòria, redueix les respostes inflamatòries quan la seva expressió és elevada ^[1,3].

Millora del metabolisme energètic

Glucòlisi millorada: en diversos models de malaltia, com el model de lesió per isquèmia-reperfusió pulmonar (LIRI) induïda per bypass cardiopulmonar (CPB), el pretractament MOTS-c millora el flux glicolític a les cèl·lules endotelials microvasculars pulmonars (PMVEC). Mitiga la lesió LIRI restaurant l'homeòstasi energètica cel·lular i reduint la peroxidació lipídica mitjançant la regulació de l'enzim glicolític clau PFKFB3. Això demostra que MOTS-c modula la via glicolítica per subministrar energia suficient per a les cèl·lules sota estrès, mantenint així la funció cel·lular normal ^[4].

Efectes de protecció cel·lular

Mitigació del dany mitocondrial: en un model de pneumonitis per radiació (RP), MOTS-c va reduir significativament la lesió del teixit pulmonar, la inflamació i l'estrès oxidatiu mentre va invertir l'apoptosi de les cèl·lules epitelials alveolars i el dany mitocondrial. Aquest mecanisme implica augmentar els nivells de factor 2 relacionat amb el factor nuclear E2 (Nrf2) i promoure la seva translocació nuclear. Nrf2 activa una sèrie de gens antioxidants i protectors de cèl·lules, salvaguardant la funció mitocondrial. Això demostra que MOTS-c protegeix els teixits danyats preservant els mitocondris i reduint l'apoptosi ^[5].

Protecció d'altres cèl·lules: en estudis sobre la distròfia muscular de Duchenne (DMD), es va trobar que MOTS-c posseïa propietats intrínseques d'orientació muscular. Millora el flux glicolític i la capacitat de producció d'energia en els músculs distròfics, contribuint a la millora de la funció muscular. A més, en models de dolor inflamatori, MOTS-c administrat centralment o perifèricament alleuja la hipersensibilitat al dolor suprimint les respostes inflamatòries i la hiperexcitabilitat neuronal, oferint efectes neuroprotectors ^[2,6].

Quines són les aplicacions de MOTS-c?

Tractament dels trastorns metabòlics:

Millorar la resistència a la insulina i prevenir la diabetis: MOTS-c millora la resistència a la insulina, que és crucial per prevenir la diabetis tipus 2. La resistència a la insulina és un factor clau en l'aparició de la diabetis tipus 2. MOTS-c pot millorar la sensibilitat a la insulina activant la via de senyalització AICAR-AMPK i regulant el cicle intracel·lular de folat-metionina. La investigació de Gao Y indica que promou la captació i la utilització de glucosa del múscul esquelètic, semblant a l'obertura de vies d'absorció de glucosa addicionals a les cèl·lules, reduint així els nivells de glucosa en sang ^[1].

Regulació del metabolisme dels lípids i lluita contra l'obesitat: Pel que fa al metabolisme dels lípids, MOTS-c augmenta la termogènesi del greix marró i afavoreix el daurament del greix blanc. El greix marró consumeix energia mitjançant la termogènesi, mentre que l'enrossament del greix blanc significa la transformació del greix blanc que emmagatzema energia en greix marró que consumeix energia. Aquest procés ajuda el cos a adaptar-se al fred i, el que és més important, prevé l'obesitat i els trastorns del metabolisme dels lípids, oferint nous coneixements per a la prevenció i el tractament de l'obesitat ^[1].

Prevenció i tractament de les malalties relacionades amb el múscul:

Promoció de la diferenciació muscular: els estudis in vitro mostren que el pèptid MOTS-c de tipus salvatge millora la formació miotubular a les cèl·lules progenitores del múscul humà (LHCN-M2) i del ratolí (C2C12), mentre que el pèptid mutant Y8F no té aquest efecte. Estudis posteriors van revelar que MOTS-c millora la miotubulogènesi interaccionant amb el transductor de senyal IL-6/Janus cinasa i activador de la via de transcripció 3 (STAT3), reduint així l'activitat transcripcional de STAT3 ^[7].

Prevenció de l'atròfia muscular: els nivells de MOTS-c en plasma es correlacionen negativament amb els nivells de miostatina. MOTS-c prevé l'atròfia del miotub induïda pel palmitat en cèl·lules C2C12 diferenciades i redueix els nivells plasmàtics de miostatina en ratolins obesos induïts per la dieta. Prevé l'atròfia muscular millorant la fosforilació AKT, inhibint l'activitat de FOXO1, un factor de transcripció aigües amunt de la miostatina i altres gens d'atròfia muscular, alhora que regula l'activitat de mTORC2 i PTEN i augmenta l'activitat de CK2 per suprimir PTEN ^[8].

Efectes anti-envelliment: els canvis d'expressió MOTS-c estan estretament relacionats amb l'envelliment i presenta propietats anti-envelliment. Això s'aconsegueix mitjançant múltiples mecanismes, com ara la millora del metabolisme de la glucosa i els lípids, la millora de la funció mitocondrial cel·lular i la reducció de la inflamació crònica sistèmica. Investigació de Gao Y et al. indica que el metabolisme millorat proporciona a les cèl·lules un subministrament d'energia més abundant i estable. Millorar la funció mitocondrial és semblant a millorar la 'fàbrica d'energia' de la cèl·lula, mentre que reduir les respostes inflamatòries minimitza el dany inflamatori a les cèl·lules ^[1].

Conclusió

Com a pèptid derivat de la mitocondria, MOTS-c activa vies de senyalització com AMPK per regular el metabolisme de la glucosa i els lípids, promoure la conversió de greix blanc a marró i millorar la resistència a la insulina i l'obesitat, oferint noves indicacions terapèutiques per als trastorns metabòlics. Millora la diferenciació dels osteoblasts, suprimeix la formació d'osteoclasts, equilibra el metabolisme ossi i dóna suport al manteniment de la salut esquelètica. Regula la diferenciació muscular i prevé l'atròfia, mantenint el potencial d'intervenció en trastorns relacionats amb els músculs. MOTS-c presenta fortes associacions relacionades amb l'exercici: l'exercici regula la seva expressió i media els beneficis per a la salut induïts per l'exercici. MOTS-c també té un paper en retardar l'envelliment i els processos relacionats.

Sobre l'autor

Tots els materials esmentats són investigats, editats i compilats per Cocer Peptides.

Autor de la revista científica

Ning Ran és un investigador afiliat al Carlson College of Veterinary Medicine de la Oregon State University. El seu treball acadèmic abasta la biologia molecular i la medicina translacional, amb un enfocament en estratègies terapèutiques per a malalties neuromusculars. Ran ha estat coautor de nombroses publicacions en revistes revisades per parells, contribuint a la comprensió de les intervencions moleculars en models de malalties. Els seus interessos de recerca inclouen el desenvolupament i l'aplicació d'oligonucleòtids conjugats amb pèptids, així com l'exploració del potencial terapèutic dels pèptids derivats dels mitocondris. Ning Ran apareix a la referència de la citació [6].

▎ Cites rellevants

[1] Gao Y, Wei X, Wei P, et al. MOTS-c prevé funcionalment els trastorns metabòlics. Metabòlits 2023; 13(1).DOI: 10.3390/metabo13010125.

[2] Wang Z, Yang L, Xu L, Liao J, Lu P, Jiang J. El mecanisme central i perifèric de MOTS-c atenua la hipersensibilitat al dolor en un model de ratolins de dolor inflamatori. Recerca Neurològica 2024; 46(2): 165-177.DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.

[3] Benayoun BA, Lee C. MOTS-c: A Mitocondrial-Encoded Regulator of the Nucleus. Bioassaigs 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.

[4] Shen Z, Lu P, Jin W, et al. MOTS-c promou la glucòlisi mitjançant la via AMPK-HIF-1α-PFKFB3 per millorar la lesió pulmonar induïda per CPB. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.

[5] Zhang Y, Huang J, Zhang Y, et al. El pèptid derivat del mitocondrial MOTS-c alleuja la pneumonitis per radiació mitjançant un mecanisme dependent de Nrf2. Antioxidants 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.

[6] Ran N, Lin C, Leng L, et al. MOTS-c promou la captació i l'eficàcia d'oligòmers morfolino fosforodiamidat en ratolins distròfics. Medicina Molecular Embo 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.

[7] García-Benlloch S, Revert-Ros F, Blesa JR, Alis R. MOTS-c promos muscle diferenciation in vitro. pèptids 2022; 155: 170840.DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.

[8] Kumagai H, Coelho AR, Wan J, et al. MOTS-c redueix la senyalització de miostatina i atròfia muscular. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.

TOTS ELS ARTICLES I LA INFORMACIÓ DELS PRODUCTES PROPORCIONATS EN AQUEST LLOC WEB SÓN ÚNICAMENT PER A LA DIFUSIÓ D'INFORMACIÓ I FINS EDUCATIUS.  

Els productes proporcionats en aquest lloc web estan destinats exclusivament a la investigació in vitro. La investigació in vitro (llatí: *in glass*, que significa en cristalleria) es realitza fora del cos humà. Aquests productes no són farmacèutics, no han estat aprovats per la Food and Drug Administration (FDA) dels EUA i no s'han d'utilitzar per prevenir, tractar o curar cap afecció, malaltia o dolència mèdica. Està estrictament prohibit per llei introduir aquests productes en el cos humà o animal de qualsevol forma.