|
1 kit (10 viales)
| Cantidade: | |
|---|---|
▎ Estrutura MOTS-c
Fonte: PubChem |
Secuencia: MRWQEMGYIFYPRKLR Fórmula molecular: C101H152N28O22S2 Peso molecular: 2174,6 g/mol Número CAS: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Sinónimos: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ Investigación MOTS-c
Cales son os antecedentes de investigación de MOTS-c?
As mitocondrias, que serven como a 'central eléctrica' das células, xogan un papel crucial no mantemento da homeostase celular. Os mecanismos de comunicación entre as mitocondrias e o núcleo foron durante moito tempo un foco de investigación científica. As mitocondrias posúen un xenoma independente. Ademais dos clásicos 37 xenes, estudos recentes revelaron que o ADN mitocondrial tamén codifica péptidos curtos bioloxicamente activos, un dos cales é o péptido derivado das mitocondrias MOTS-c, codificado pola rexión do ARNr 12S mitocondrial. Este descubrimento amplía significativamente o alcance da xenética mitocondrial, ofrecendo unha nova perspectiva para dilucidar procesos biolóxicos cruciais como a comunicación mitocondrial-nuclear e a regulación metabólica.
Actualmente, os tratamentos para numerosas enfermidades desafiantes como a diabetes e a hepatite B crónica enfróntanse a importantes pescozos de botella. O papel destacado de MOTS-c na regulación metabólica do músculo esquelético, como a mellora do metabolismo da glicosa, suxire o seu potencial no tratamento de trastornos metabólicos. Ademais, os niveis anormais de MOTS-c observados en varios procesos da enfermidade levaron aos investigadores a investigar o seu papel na aparición, progresión e tratamento da enfermidade, buscando novas vías para superar estas condicións intratables.
Cal é o mecanismo de acción de MOTS-c?
Regulación das vías de sinalización relacionadas co metabolismo
Activación da vía de sinalización AICAR-AMPK: MOTS-c activa a vía de sinalización AICAR-AMPK interrompendo o ciclo intracelular de folato-metionina. A AMPK activada regula o metabolismo enerxético celular, como a promoción da captación de glicosa e a oxidación dos ácidos graxos. No metabolismo da glicosa, aumenta a translocación do transportador de glicosa GLUT4 á membrana celular, mellorando así a capacidade de captación de glicosa celular, mellorando a resistencia á insulina e axudando na prevención e tratamento de enfermidades metabólicas como a diabetes tipo 2 [1].
Efectos noutras vías: máis aló da vía AMPK, MOTS-c tamén actúa na vía AKT, vía do estrés oxidativo e vías relacionadas coa inflamación. No que respecta á vía AKT, pode influír en procesos celulares como o crecemento, proliferación e supervivencia regulando a actividade da vía. Na vía do estrés oxidativo, o MOTS-C reduce os niveis de estrés oxidativo intracelular, diminúe a produción de especies reactivas de osíxeno (ROS) e protexe as células do dano oxidativo. Nas vías relacionadas coa inflamación, suprime a liberación de mediadores inflamatorios e alivia as respostas inflamatorias. Por exemplo, nos modelos de dor inflamatoria, MOTS-C reduce a liberación do mediador inflamatorio no corno dorsal da medula espiñal, mellorando así os síntomas da dor [2].
Figura 1 As funcións fisiolóxicas primarias do MOTS-C inclúen reducir a resistencia á insulina, previr a obesidade, mellorar a función muscular, promover o metabolismo óseo, mellorar a regulación inmune e atrasar o envellecemento [1].
Regulación da expresión xénica
Regulación da expresión xénica nuclear: cando as células atopan estrés metabólico, como a restrición da glicosa e o estrés oxidativo, o MOTS-C trasládase ao núcleo para regular directamente a expresión xenética nuclear adaptativa, promovendo así a homeostase intracelular. Por exemplo, MOTS-C modula a expresión de xenes relacionados co metabolismo como GLUT4, STAT3 e IL-10, influíndo nos procesos fisiolóxicos, incluíndo o metabolismo da glicosa e a regulación inmune. O aumento da expresión de GLUT4 mellora a captación de glicosa celular; STAT3 participa na proliferación celular, diferenciación e regulación inmunolóxica; A IL-10, unha citocina antiinflamatoria, reduce as respostas inflamatorias cando a súa expresión é elevada [1,3].
Mellora do metabolismo enerxético
Glicólise mellorada: en varios modelos de enfermidades, como o modelo de lesión por isquemia-reperfusión pulmonar (LIRI) inducida polo bypass cardiopulmonar (CPB), o pretratamento con MOTS-c mellora o fluxo glicolítico nas células endoteliais microvasculares pulmonares (PMVEC). Mitiga a lesión do LIRI restaurando a homeostase da enerxía celular e reducindo a peroxidación lipídica mediante a regulación positiva da enzima glicolítica clave PFKFB3. Isto demostra que MOTS-c modula a vía glicolítica para proporcionar enerxía suficiente ás células sometidas a estrés, mantendo así a función celular normal [4].
Efectos de protección celular
Mitigación do dano mitocondrial: nun modelo de pneumonite por radiación (RP), MOTS-c reduciu significativamente a lesión do tecido pulmonar, a inflamación e o estrés oxidativo ao tempo que reverte a apoptose das células epiteliais alveolares e o dano mitocondrial. Este mecanismo implica aumentar os niveis de factor 2 relacionado co factor nuclear E2 (Nrf2) e promover a súa translocación nuclear. Nrf2 activa unha serie de xenes antioxidantes e protectores celulares, salvagardando a función mitocondrial. Isto demostra que MOTS-c protexe os tecidos danados preservando as mitocondrias e reducindo a apoptose [5].
Protección doutras células: en estudos sobre a distrofia muscular de Duchenne (DMD), descubriuse que MOTS-c posúe propiedades intrínsecas de orientación muscular. Mellora o fluxo glicolítico e a capacidade de produción de enerxía nos músculos distróficos, contribuíndo a mellorar a función muscular. Ademais, nos modelos de dor inflamatoria, MOTS-c administrado de forma central ou periférica alivia a hipersensibilidade á dor suprimindo as respostas inflamatorias e a hiperexcitabilidade neuronal, ofrecendo efectos neuroprotectores [2,6].
Cales son as aplicacións de MOTS-c?
Tratamento dos trastornos metabólicos:
Mellorar a resistencia á insulina e previr a diabetes: MOTS-c mellora a resistencia á insulina, que é fundamental para previr a diabetes tipo 2. A resistencia á insulina é un factor clave na aparición da diabetes tipo 2. MOTS-c pode mellorar a sensibilidade á insulina activando a vía de sinalización AICAR-AMPK e regulando o ciclo intracelular de folato-metionina. A investigación de Gao Y indica que promove a captación e utilización de glicosa no músculo esquelético, como abrir vías adicionais de absorción de glicosa nas células, co que reduce os niveis de glicosa no sangue [1].
Regulación do metabolismo dos lípidos e loita contra a obesidade: no que respecta ao metabolismo dos lípidos, MOTS-c aumenta a termoxénese da graxa marrón e favorece o pardeamento da graxa branca. A graxa marrón consome enerxía a través da termoxénese, mentres que o pardeamento da graxa branca significa a transformación da graxa branca que almacena enerxía en graxa marrón que consume enerxía. Este proceso axuda o corpo a adaptarse ao frío e, o que é máis importante, prevén a obesidade e os trastornos do metabolismo dos lípidos, ofrecendo novos coñecementos para a prevención e o tratamento da obesidade [1].
Prevención e tratamento de enfermidades relacionadas co músculo:
Promoción da diferenciación muscular: os estudos in vitro mostran que o péptido MOTS-c de tipo salvaxe mellora a formación miotubular nas células proxenitoras musculares humanas (LHCN-M2) e do rato (C2C12), mentres que o péptido mutante Y8F carece deste efecto. Outros estudos revelaron que MOTS-c mellora a miotubuloxénese ao interactuar co transdutor de sinal/IL-6/Janus quinase e activador da vía de transcrición 3 (STAT3), reducindo así a actividade transcripcional de STAT3 [7].
Prevención da atrofia muscular: os niveis plasmáticos de MOTS-c correlacionan negativamente cos niveis de miostatina. MOTS-c evita a atrofia dos miotubos inducida por palmitato en células C2C12 diferenciadas e reduce os niveis de miostatina plasmática en ratos obesos inducidos pola dieta. Prevén a atrofia muscular mellorando a fosforilación de AKT, inhibindo a actividade de FOXO1, un factor de transcrición da miostatina e outros xenes de atrofia muscular, mentres regula a actividade de mTORC2 e PTEN e aumenta a actividade de CK2 para suprimir PTEN [8].
Efectos anti-envellecemento: os cambios de expresión de MOTS-c están intimamente ligados ao envellecemento e presenta propiedades anti-envellecemento. Isto conséguese a través de múltiples mecanismos, incluíndo a mellora do metabolismo da glicosa e dos lípidos, a mellora da función mitocondrial celular e a redución da inflamación crónica sistémica. Investigación de Gao Y et al. indica que o metabolismo mellorado proporciona ás células un abastecemento de enerxía máis abundante e estable. Mellorar a función mitocondrial é semellante a mellorar a 'fábrica de enerxía' da célula, mentres que reducir as respostas inflamatorias minimiza o dano inflamatorio das células [1].
Conclusión
Como péptido derivado das mitocondrias, MOTS-c activa vías de sinalización como AMPK para regular o metabolismo da glicosa e dos lípidos, promover a conversión de graxa branca a marrón e mellorar a resistencia á insulina e a obesidade, ofrecendo novas direccións terapéuticas para os trastornos metabólicos. Mellora a diferenciación dos osteoblastos, suprime a formación de osteoclastos, equilibra o metabolismo óseo e apoia o mantemento da saúde do esqueleto. Regula a diferenciación muscular e prevén a atrofia, mantendo potencial de intervención en trastornos relacionados cos músculos. MOTS-c presenta fortes asociacións relacionadas co exercicio: o exercicio regula a súa expresión e media os beneficios para a saúde inducidos polo exercicio. MOTS-c tamén ten un papel no atraso do envellecemento e dos procesos relacionados.
Sobre o autor
Os materiais mencionados anteriormente están todos investigados, editados e compilados por Cocer Peptides.
Autor de Revista Científica
Ning Ran é un investigador afiliado ao Carlson College of Veterinary Medicine da Oregon State University. O seu traballo académico abrangue a bioloxía molecular e a medicina translacional, centrándose nas estratexias terapéuticas para as enfermidades neuromusculares. Ran foi coautor de numerosas publicacións en revistas revisadas por pares, contribuíndo á comprensión das intervencións moleculares en modelos de enfermidades. Os seus intereses de investigación inclúen o desenvolvemento e aplicación de oligonucleótidos conxugados con péptidos, así como explorar o potencial terapéutico dos péptidos derivados das mitocondrias. Ning Ran figura na referencia da cita [6].
