|
1 komplet (10 bočica)
| Količina: | |
|---|---|
▎ Struktura MOTS-c
Izvor: PubChem |
Sekvenca: MRWQEMGYIFYPRKLR Molekulska formula: C101H152N28O22S2 Molekulska 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. Dugo su vremena znanstvenici provodili opsežna i dubinska istraživanja strukture i funkcije mitohondrija. U tom procesu postupno je prepoznato da mitohondriji ne samo da igraju ključnu ulogu u proizvodnji energije, već također mogu sudjelovati u drugim fiziološkim procesima stanica kroz neke nepoznate mehanizme.
Kontinuiranim napretkom istraživačkih tehnologija, posebice razvojem tehnologija genomike i proteomike, postalo je moguće otkriti nove molekule povezane s mitohondrijima. MOTS-c (mitohondrijski otvoreni okvir za čitanje 12S rRNA-c) je peptid izveden iz mitohondrija kodiran regijom 12S rRNA mitohondrijskog genoma [1].
Kroz dubinsku analizu mitohondrijskog genoma, znanstvenici su otkrili neke male otvorene okvire čitanja (sORF), koji mogu kodirati neke peptide sa specifičnim funkcijama. Nakon daljnjeg istraživanja i provjere identificiran je MOTS-c. Studije su otkrile da se MOTS-c izražava u različitim tkivima kod ljudi i životinja. Uglavnom djeluje na skeletne mišiće kroz krvotok, povećavajući unos i iskorištavanje glukoze, čime se poboljšava inzulinska rezistencija i regulira metabolička ravnoteža [2].
Produbljivanjem istraživanja utvrđeno je da su promjene u ekspresiji MOTS-c usko povezane s pojavom i razvojem starenja i bolesti povezanih sa starenjem. Na primjer, razina MOTS-c u plazmi opada s godinama (Zheng Y, 2013.). U isto vrijeme, MOTS-c je dokazano koristan za bolesti povezane sa starenjem, uključujući dijabetes, kardiovaskularne bolesti, osteoporozu, postmenopauzalnu pretilost i Alzheimerovu bolest [3].
Koji je mehanizam djelovanja MOTS-c?
Regulacija ekspresije gena:
MOTS-c može ispoljavati svoje fiziološke funkcije reguliranjem ekspresije gena. Na primjer, može regulirati ekspresiju gena kao što su GLUT4, STAT3 i IL-10. MOTS-c uglavnom ispoljava svoj učinak aktiviranjem AICAR-AMPK signalnog puta i remećenjem folat-metioninskog ciklusa u stanicama [4].
Poboljšanje inzulinske rezistencije:
MOTS-c može smanjiti inzulinsku rezistenciju i spriječiti dijabetes tipa 2. Njegov mehanizam djelovanja može biti povezan s inhibicijom miostatina. Studije su otkrile da je razina MOTS-c u plazmi u negativnoj korelaciji s razinom miostatina u ljudskom tijelu. MOTS-c može poboljšati osjetljivost na inzulin inhibiranjem aktivnosti uzvodnog faktora transkripcije FOXO1 i smanjenjem razine miostatina [5].
Promicanje diferencijacije mišića:
U mišićnim stanicama, MOTS-c stupa u interakciju sa STAT3 preko pretpostavljenog SH2 veznog motiva u YIFY regiji, smanjujući transkripcijsku aktivnost STAT3, čime se pojačava formiranje miotuba. Peptid MOTS-c divljeg tipa može povećati stvaranje miotuba 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 regulirati metabolizam mitohondrija. Studije su pokazale da tretiranje stanica sisavaca s MOTS-c može povećati razine proteina markera mitohondrijske biogeneze TFAM, COX4 i NRF1, ali analiza protočne citometrije pokazuje da se broj mitohondrija naglo smanjuje nakon tretmana MOTS-c. Daljnja istraživanja su otkrila da MOTS-c može sinkrono aktivirati fuziju mitohondrija i povećati razine proteina dviju GTPaza, OPA1 i MFN2, koje su ključne za fuziju mitohondrija sisavaca. Inhibicija ove dvije GTPaze ili obaranje MFN2 putem siRNA eliminirat će sposobnost MOTS-c da promiče translokaciju GLUT4 i unos glukoze [7].
MOTS-c je potencijalna terapijska meta za višestruke bolesti povezane sa starenjem, uključujući neurodegeneraciju, osteoporozu, kardiovaskularne bolesti, aterosklerozu, sarkopeniju, dijabetes melitus tipa 2 i pretilost.
Izvor: PubMed [8]
Koje su primjene MOTS-c?
Poboljšanje bolesti povezanih sa starenjem
Odnos sa starenjem:
MOTS-c je peptid dobiven iz mitohondrija, a promjene u njegovoj ekspresiji usko su povezane s pojavom i razvojem starenja i bolesti povezanih sa starenjem. Kako ljudi stare, razina MOTS-c se smanjuje. Studije su otkrile da vježbanje ima značajan utjecaj na ekspresiju MOTS-c, a MOTS-c može posredovati u učinku vježbanja protiv starenja [3].
Dijabetes:
MOTS-c može poboljšati tjelesni metabolizam glukoze i lipida, promicati funkciju mitohondrija u stanicama i smanjiti sistemski kronični upalni odgovor. Za dijabetičare, razina MOTS-c u plazmi se smanjuje. MOTS-c može regulirati metaboličku homeostazu ubrzavanjem unosa glukoze i poboljšanjem osjetljivosti na inzulin te ima pozitivan učinak na prevenciju dijabetesa tipa 2 [8].
Kardiovaskularne bolesti:
Strukturalno preuređenje i disfunkcija srca uobičajene su komplikacije dijabetesa, koje često dovode do ozbiljnih kardiovaskularnih događaja. MOTS-c može poboljšati funkciju vaskularnog endotela i novi je terapijski cilj za kardiovaskularne komplikacije dijabetesa. Studije su pokazale da MOTS-c može popraviti mitohondrijsko oštećenje miokarda kod štakora s dijabetesom i zaštititi sistoličke i dijastoličke funkcije srca [9].
Osteoporoza: MOTS-c može pospješiti proliferaciju, diferencijaciju i mineralizaciju osteoblasta, inhibirati nastanak osteoklasta i regulirati metabolizam kostiju i remodeliranje kostiju. Tjelovježba može učinkovito povećati ekspresiju MOTS-c, ali specifični mehanizam kojim vježba regulira MOTS-c u kostima još uvijek nije jasan [10].
Druge bolesti
Plućna fibroza:
Plućna fibroza je ozbiljna bolest pluća s lošom prognozom, a njezina etiologija i patogeneza još uvijek nisu razjašnjene. Mitohondrijski otvoreni okvir za čitanje 12S rRNA-c (MOTS-c) je peptid kodiran mitohondrijskim genomom, koji ima pozitivan učinak na metabolizam glukoze i lipida, staničnu i mitohondrijsku homeostazu i smanjenje sistemskog upalnog odgovora, te može biti potencijalni mimetik tijekom vježbanja. Ovaj pregled ima za cilj sveobuhvatnu analizu postojeće literature o potencijalnoj ulozi MOTS-c u poboljšanju razvoja plućne fibroze i identificiranje specifičnih terapijskih ciljeva za buduće strategije liječenja [11].
Duchenneova mišićna distrofija:
MOTS-c je bioaktivni peptid dobiven iz mitohondrija s inherentnim svojstvima ciljanja mišića, koji može povećati glikolitički tok i kapacitet proizvodnje energije distrofičnih mišića in vitro i in vivo, čime se povećava unos i aktivnost fosfonodiamiditnih morfolino oligomera (PMO) u mdx miševa. Dugotrajna ponavljana primjena MOTS-c i PMO može potaknuti ekspresiju terapeutskih razina distrofina u perifernim mišićima, poboljšati mišićnu funkciju i patologiju mdx miševa i nema očitu toksičnost [12].
Pretilost i atrofija mišića:
Pretilost i dijabetes tipa 2 metaboličke su bolesti često povezane sa sarkopenijom i disfunkcijom mišića. MOTS-c, kao sistemski hormon, sudjeluje u metaboličkoj homeostazi. Studije su otkrile da je razina MOTS-c u plazmi u negativnoj korelaciji s razinom miostatina u ljudskom tijelu. MOTS-c može spriječiti atrofiju diferenciranih C2C12 miotubusa izazvanu palmitinskom kiselinom i smanjiti razinu miostatina u plazmi pretilih miševa uzrokovanih dijetom. Inhibicijom miostatina, MOTS-c može biti potencijalni tretman za atrofiju skeletnih mišića uzrokovanu inzulinskom rezistencijom i drugim fenotipovima mišićne atrofije uključujući sarkopeniju [5].
Rizik od metaboličkih bolesti kod osoba koje su preživjele rak dojke:
Žene koje su se liječile od raka dojke imaju povećani rizik od kardiovaskularnih bolesti, dijabetesa i pretilosti, a tjelovježba može ublažiti ove nuspojave. MOTS-c ima aktivnost oponašanja vježbanja i ima blagotvoran učinak na metabolizam i kapacitet vježbanja. Studije su otkrile da 16-tjedna intervencija aerobika i vježbi otpora može povećati razinu MOTS-c kod osoba koje su preživjele rak dojke ne-Hispanjolaca, ali nema značajan učinak na osobe koje su preživjele rak dojke. Povećanje razine MOTS-c izazvano vježbanjem kod osoba koje su preživjele rak dojke ne-Hispanjolaca može biti povezano s poboljšanjem osjetljivosti na inzulin, čime se smanjuje rizik od komorbiditeta [13].
Zaključno, kao polipeptid od 16 aminokiselina kodiran mitohondrijskim genomom, MOTS-c igra ključnu ulogu u metaboličkoj regulaciji tijela, obrani od stresa te prevenciji i liječenju bolesti. Može značajno poboljšati homeostazu metabolizma glukoze i lipida, povećati osjetljivost na inzulin i inhibirati ekspresiju miostatina, učinkovito ublažavajući dijabetes tipa 2, pretilost i povezanu atrofiju mišića. U isto vrijeme, reguliranjem mitohondrijske biogeneze i fuzije, MOTS-c pojačava antioksidativni kapacitet stanice i inhibira upalni odgovor, pokazujući terapeutski potencijal za kronične bolesti kao što su kardiovaskularne bolesti, osteoporoza i plućna fibroza. Osobito važno, kao ključni posrednik komunikacije mitohondrija i jezgre, MOTS-c može simulirati učinke vježbanja i odgoditi proces starenja. Njegova razina je u negativnoj korelaciji s bolestima povezanim sa starenjem, a egzogeni dodaci mogu preokrenuti metaboličke poremećaje i inhibirati replikaciju virusa. Poznat je kao 'mitohondrijski hormon'.
O autoru
Sve gore navedene materijale istražio je, uredio i sastavio Cocer Peptides.
Autor znanstvenog časopisa
Dieli-Conwright CM je znanstvenica sa značajnim utjecajem u interdisciplinarnom polju onkologije i znanosti o vježbanju. Trenutačno radi kao izvanredna profesorica medicine na Harvard Medical School i Dana-Farber Cancer Institute i ima suradničko mjesto na Odsjeku za prehranu na Harvard TH Chan School of Public Health. Istraživanje dr. Dieli-Conwright usmjereno je na istraživanje utjecaja tjelovježbe na pacijente oboljele od raka, posebice na to kako tjelovježba može poboljšati fiziološku funkciju, zdravlje kostiju i kvalitetu života pacijenata oboljelih od raka. Njezino akademsko iskustvo pokriva više područja kao što su biologija, kineziologija, javno zdravstvo i biokineziologija. Završila je studij na institucijama kao što su Kalifornijsko državno sveučilište, Northridge i Sveučilište južne Kalifornije te završila svoje postdoktorsko istraživanje u City of Hope National Medical Center. Istraživačka postignuća dr. Dieli-Conwright naširoko su objavljena u raznim akademskim časopisima, a njezin rad uključuje više disciplina kao što su javno zdravstvo, prehrana, kardiovaskularni sustav i kardiologija, pružajući važne znanstvene dokaze za rehabilitaciju i upravljanje zdravljem pacijenata oboljelih od raka. Dieli-Conwright CM je naveden u referencama citata [13].
