|
1 ערכות (10 בקבוקונים)
| כַּמוּת: | |
|---|---|
▎ מבנה Motc
מקור: PubChem |
רצף: MRWQEMGYIFYPRKLR נוסחה מולקולרית: C101H152N28O22S2 משקל מולקולרי: 2174.6 גרם/מול מספר CAS: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 מילים נרדפות: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ Motc Research
מהו הרקע המחקרי של Motc?
המיטוכונדריון הוא אתר חשוב לחילוף חומרים אנרגטי בתוך התאים. במשך זמן רב ערכו מדענים מחקר מקיף ומעמיק על המבנה והתפקוד של המיטוכונדריה. בתהליך זה, הוכר בהדרגה שמיטוכונדריה לא רק ממלאת תפקיד מפתח בייצור אנרגיה אלא עשויה גם להשתתף בתהליכים פיזיולוגיים אחרים של תאים באמצעות כמה מנגנונים לא ידועים.
עם התקדמות מתמשכת של טכנולוגיות מחקר, במיוחד פיתוח טכנולוגיות גנומיקה ופרוטאומיקה, אפשר היה לגלות מולקולות חדשות הקשורות למיטוכונדריה. Motc (מסגרת קריאה פתוחה במיטוכונדריה של 12S rRNA-c) הוא פפטיד שמקורו במיטוכונדריה המקודד על ידי אזור rRNA 12S של הגנום המיטוכונדריאלי [1].
באמצעות ניתוח מעמיק של הגנום המיטוכונדריאלי, מדענים גילו כמה מסגרות קריאה פתוחות קטנות (sORFs), שעשויות לקודד כמה פפטידים עם פונקציות ספציפיות. לאחר מחקר ואימות נוספים, זוהה Motc. מחקרים מצאו כי Motc מתבטא במגוון רקמות בבני אדם ובבעלי חיים. הוא פועל בעיקר על שרירי השלד דרך זרם הדם, מגביר את הספיגה והניצול של גלוקוז, ובכך משפר את העמידות לאינסולין ומווסת את האיזון המטבולי [2].
עם העמקת המחקר, נמצא ששינויים בביטוי של Motc קשורים קשר הדוק להתרחשות והתפתחות של הזדקנות ומחלות הקשורות לגיל. לדוגמה, רמת Motc בפלזמה יורדת עם הגיל (Zheng Y, 2013). במקביל, Motc הוכח כמועיל למחלות הקשורות לגיל, כולל חילוף חומרים, מחלות לב וכלי דם, אוסטאופורוזיס, השמנת יתר לאחר גיל המעבר ומחלת אלצהיימר [3].
מהו מנגנון הפעולה של Motc?
ויסות ביטוי גנים:
Motc יכול להפעיל את הפונקציות הפיזיולוגיות שלו על ידי ויסות ביטוי גנים. לדוגמה, הוא יכול לווסת את הביטוי של גנים כגון GLUT4, STAT3 ו-IL-10. Motc מפעיל בעיקר את השפעתו על ידי הפעלת מסלול האיתות AICAR-AMPK ושיבוש מחזור הפולאט-מתיונין בתאים [4].
שיפור עמידות לאינסולין:
Motc יכול להפחית תנגודת לאינסולין ולמנוע חילוף חומרים מסוג 2. מנגנון הפעולה שלו עשוי להיות קשור לעיכוב של מיוסטטין. מחקרים מצאו כי רמת ה-Motc בפלזמה נמצאת בקורלציה שלילית לרמת המיוסטטין בגוף האדם. Motc יכול לשפר את הרגישות לאינסולין על ידי עיכוב הפעילות של גורם השעתוק במעלה הזרם FOXO1 והפחתת רמת המיוסטטין [5].
קידום התמיינות שרירים:
בתאי שריר, Motc מקיים אינטראקציה עם STAT3 באמצעות מוטיב קושר משוער של SH2 באזור YIFY, מפחית את פעילות התעתיק של STAT3, ובכך משפר את היווצרות המיוטובה. פפטיד Motc מסוג פרא יכול להגביר את היווצרות המיוטובה של תאי אבות שרירים אנושיים (LHCN-M2) ועכברים (C2C12) ולהגן על תאי שריר מפני הפחתה של צביעת מיאוגנין גרעיני המושרה על ידי אינטרלויקין-6 (IL-6) [6].
ויסות תפקוד המיטוכונדריה:
Motc יכול לווסת את חילוף החומרים במיטוכונדריה. מחקרים הראו שטיפול בתאי יונקים עם Motc יכול להעלות את רמות החלבון של סמני ביוגנזה של המיטוכונדריה TFAM, COX4 ו-NRF1, אך ניתוח ציטומטריית זרימה מראה שמספר המיטוכונדריות יורד בחדות לאחר טיפול ב-Motc. מחקר נוסף מצא כי Motc עשוי להפעיל סינכרוני היתוך מיטוכונדריאלי ולהגביר את רמות החלבון של שני GTPases, OPA1 ו-MFN2, שהם חיוניים לאיחוי המיטוכונדריה של יונקים. עיכוב שני GTPases אלה או הפלה של MFN2 דרך siRNA יבטל את היכולת של Motc לקדם טרנסלוקציה של GLUT4 וספיגת גלוקוז [7].
Motc הוא יעד טיפולי פוטנציאלי למחלות מרובות הקשורות להזדקנות, כולל ניוון עצבי, אוסטיאופורוזיס, מחלות לב וכלי דם, טרשת עורקים, סרקופניה, מטבוליזם מסוג 2 והשמנת יתר.
מקור:PubMed [8]
מהן היישומים של Motc?
שיפור מחלות הקשורות לגיל
קשר להזדקנות:
Motc הוא פפטיד שמקורו במיטוכונדריה, ושינויים בביטוי שלו קשורים קשר הדוק להתרחשות והתפתחות של הזדקנות ומחלות הקשורות לגיל. ככל שאנשים מתבגרים, רמת ה-Motc יורדת. מחקרים מצאו שלפעילות גופנית יש השפעה משמעותית על הביטוי של Motc, ו-Motc עשוי לתווך את השפעת האנטי-אייג'ינג של פעילות גופנית [3].
מֵטַבּוֹלִיזם:
Motc יכול לשפר את חילוף החומרים של הגלוקוז והשומנים בגוף, לקדם תפקוד מיטוכונדריאלי בתאים ולהפחית את התגובה הדלקתית הכרונית המערכתית. עבור חולי סוכרת, רמת Motc בפלזמה יורדת. Motc יכול לווסת הומאוסטזיס מטבולי על ידי האצת ספיגת גלוקוז ושיפור הרגישות לאינסולין, ויש לו השפעה חיובית על מניעת חילוף חומרים מסוג 2 [8].
מחלות לב וכלי דם:
שיפוץ מבני לב ותפקוד לקוי הם סיבוכים נפוצים של חילוף החומרים, המובילים לעתים קרובות לאירועים קרדיווסקולריים חמורים. Motc יכול לשפר את תפקוד האנדותל של כלי הדם ומהווה יעד טיפולי חדש לסיבוכים קרדיווסקולריים של חילוף החומרים. מחקרים הראו כי Motc יכול לתקן נזקים במיטוכונדריאלי שריר הלב בחולדות סוכרתיות ולהגן על תפקודים סיסטוליים ודיאסטוליים של הלב [9].
אוסטאופורוזיס: Motc יכול לקדם שגשוג, בידול ומינרליזציה של אוסטאובלסטים, לעכב את יצירת אוסטאוקלסטים ולווסת את חילוף החומרים של העצם ועיצוב העצם מחדש. פעילות גופנית יכולה למעשה להגביר את הביטוי של Motc, אך המנגנון הספציפי שבאמצעותו פעילות גופנית מווסתת את Motc בעצמות עדיין לא ברור [10].
מחלות אחרות
פיברוזיס ריאתי:
פיברוזיס ריאתי היא מחלת ריאות חמורה עם פרוגנוזה גרועה, והאטיולוגיה והפתוגנזה שלה עדיין לא ברורות. מסגרת הקריאה הפתוחה המיטוכונדריאלית של 12S rRNA-c (Motc) היא פפטיד המקודד על ידי הגנום המיטוכונדריאלי, שיש לו השפעה חיובית על חילוף החומרים של גלוקוז ושומנים, הומאוסטזיס תאי ומיטוכונדריאלי, והפחתת התגובה הדלקתית המערכתית, והוא עשוי להיות חיקוי פוטנציאלי לפעילות גופנית. סקירה זו שואפת לנתח באופן מקיף את הספרות הקיימת על התפקיד הפוטנציאלי של Motc בשיפור התפתחות פיברוזיס ריאתי ולזהות מטרות טיפוליות ספציפיות לאסטרטגיות טיפול עתידיות [11].
ניוון שרירים דושן:
Motc הוא פפטיד ביו-אקטיבי שמקורו במיטוכונדריה עם תכונות מכוונות שרירים אינהרנטיות, אשר יכול להגביר את השטף הגליקוליטי ויכולת ייצור האנרגיה של שרירים דיסטרופיים במבחנה וב-in vivo, ובכך לשפר את הספיגה והפעילות של phosphonodiamidite morpholino oligomers (PMO) בעכברי mdx. מתן חוזר ארוך טווח של Motc ו-PMO יכול לגרום לביטוי של רמות טיפוליות של דיסטרופין בשרירים היקפיים, לשפר את תפקוד השרירים והפתולוגיה של עכברי mdx, ואין לו רעילות ברורה [12].
השמנת יתר וניוון שרירים:
השמנת יתר ומטבוליזם מסוג 2 הן מחלות מטבוליות הקשורות לעתים קרובות עם סרקופניה וחוסר תפקוד שרירים. Motc, כהורמון מערכתי, משתתף בהומאוסטזיס מטבולי. מחקרים מצאו כי רמת ה-Motc בפלזמה נמצאת בקורלציה שלילית לרמת המיוסטטין בגוף האדם. Motc יכול למנוע ניוון המושרה על ידי חומצה פלמיטית של myotubes מובחנים C2C12 ולהפחית את רמת המיוסטטין בפלזמה של עכברים שמנים כתוצאה מתזונה. על ידי עיכוב מיוסטטין, Motc עשוי להוות טיפול פוטנציאלי לניוון שרירי השלד הנגרמת כתוצאה מתנגודת לאינסולין ופנוטיפים אחרים של ניוון שרירים כולל סרקופניה [5].
סיכון למחלות מטבוליות בקרב חולות סרטן השד:
נשים שקיבלו טיפול בסרטן השד נמצאות בסיכון מוגבר למחלות לב וכלי דם, חילוף חומרים והשמנה, ופעילות גופנית יכולה להקל על תופעות הלוואי הללו. ל-Motc יש פעילות מחקה פעילות גופנית ויש לו השפעות מועילות על חילוף החומרים ויכולת הפעילות הגופנית. מחקרים מצאו שהתערבות של 16 שבועות בפעילות אירובית והתנגדות יכולה להעלות את רמת ה-Motc בקרב ניצולי סרטן שד שאינם היספנים, אך אין לה השפעה משמעותית על ניצולי סרטן שד היספנים. העלייה ברמת Motc הנגרמת על ידי פעילות גופנית בקרב שורדות סרטן שד שאינן היספניות עשויה להיות קשורה לשיפור הרגישות לאינסולין, ובכך להפחית את הסיכון למחלות נלוות [13].
לסיכום, כפוליפפטיד בן 16 חומצות אמינו המקודד על ידי הגנום המיטוכונדריאלי, Motc ממלא תפקיד מרכזי בוויסות המטבולי של הגוף, הגנת מתח ומניעת מחלות וטיפול. זה יכול לשפר באופן משמעותי את ההומאוסטזיס של חילוף החומרים של גלוקוז ושומנים, לשפר את הרגישות לאינסולין ולעכב את הביטוי של מיוסטטין, ומקל ביעילות על חילוף חומרים מסוג 2, השמנת יתר וניוון שרירים קשור. במקביל, על ידי ויסות ביוגנזה והיתוך של המיטוכונדריה, Motc משפר את היכולת נוגדת החמצון של התא ומעכב את התגובה הדלקתית, מראה פוטנציאל טיפולי למחלות כרוניות כגון מחלות לב וכלי דם, אוסטאופורוזיס ופיברוזיס ריאתי. חשוב במיוחד, כמתווך מפתח של תקשורת מיטוכונדריה-גרעין, Motc יכול לדמות את ההשפעות של פעילות גופנית ולעכב את תהליך ההזדקנות. רמתו נמצאת בקורלציה שלילית עם מחלות הקשורות לגיל, ותוסף אקסוגני יכול להפוך הפרעות מטבוליות ולעכב שכפול ויראלי. זה ידוע בתור 'הורמון המיטוכונדריאלי'.
אודות המחבר
החומרים הנ'ל נחקרים, נערכים ומקובצים על ידי Cocer Peptides.
מחבר כתב עת מדעי
Dieli-Conwright CM היא חוקרת בעלת השפעה משמעותית בתחום הבין-תחומי של אונקולוגיה ומדעי הפעילות הגופנית. כיום היא משמשת כפרופסור חבר לרפואה בבית הספר לרפואה של הרווארד ובמכון הסרטן דנה-פרבר ומחזיקה בתפקיד סגל עמית במחלקה לתזונה בבית הספר לבריאות הציבור של הרווארד TH Chan. המחקר של ד'ר דילי-קונרייט מתמקד בחקירת ההשפעה של פעילות גופנית על חולי סרטן, במיוחד כיצד פעילות גופנית יכולה לשפר את התפקוד הפיזיולוגי, את בריאות העצם ואיכות החיים של חולי סרטן. הרקע האקדמי שלה מכסה תחומים רבים כמו ביולוגיה, קינסיולוגיה, בריאות הציבור וביו-קינסיולוגיה. היא השלימה את לימודיה במוסדות כמו אוניברסיטת קליפורניה סטייט, נורת'רידג' ואוניברסיטת דרום קליפורניה והשלימה את מחקר הפוסט-דוקטורט שלה במרכז הרפואי הלאומי סיטי אוף הופ. הישגי המחקר של ד'ר דילי-קונרייט פורסמו בהרחבה בכתבי עת אקדמיים שונים, ועבודתה מערבת דיסציפלינות מרובות כגון בריאות הציבור, תזונה, מערכת הלב וכלי הדם והקרדיולוגיה, ומספקות ראיות מדעיות חשובות לשיקום ולניהול בריאותי של חולי סרטן. Dieli-Conwright CM רשום בהפניה לציטוט [13].
