|
1kits (10 flesjes)
| Hoeveelheid: | |
|---|---|
▎ MOTS-c-structuur
Bron: PubChem |
Volgorde: MRWQEMGYIFYPRKLR Molecuulformule: C101H152N28O22S2 Moleculair gewicht: 2174,6 g/mol CAS-nummer: 1627580-64-6 PubChem klantnummer: 146675088 Synoniemen: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-c Onderzoek
Wat is de onderzoeksachtergrond van MOTS-c?
Het mitochondrion is een belangrijke plaats voor het energiemetabolisme in cellen. Wetenschappers hebben lange tijd uitgebreid en diepgaand onderzoek gedaan naar de structuur en functie van mitochondriën. In dit proces wordt geleidelijk onderkend dat mitochondriën niet alleen een sleutelrol spelen bij de energieproductie, maar ook kunnen deelnemen aan andere fysiologische processen van cellen via een aantal onbekende mechanismen.
Met de voortdurende vooruitgang van onderzoekstechnologieën, vooral de ontwikkeling van genomica- en proteomics-technologieën, is het mogelijk geworden om nieuwe mitochondria-gerelateerde moleculen te ontdekken. MOTS-c (mitochondriaal open leesraam van het 12S rRNA-c) is een uit mitochondriën afkomstig peptide dat wordt gecodeerd door het 12S rRNA-gebied van het mitochondriale genoom [1].
Door diepgaande analyse van het mitochondriale genoom hebben wetenschappers enkele kleine open leesframes (sORF's) ontdekt, die mogelijk coderen voor bepaalde peptiden met specifieke functies. Na verder onderzoek en verificatie werd MOTS-c geïdentificeerd. Uit onderzoek is gebleken dat MOTS-c tot expressie komt in een verscheidenheid aan weefsels bij mensen en dieren. Het werkt voornamelijk in op de skeletspieren via de bloedbaan, waardoor de opname en het gebruik van glucose wordt verhoogd, waardoor de insulineresistentie wordt verbeterd en de metabolische balans wordt gereguleerd [2]..
Met de verdieping van het onderzoek is gebleken dat veranderingen in de expressie van MOTS-c nauw verband houden met het optreden en de ontwikkeling van veroudering en leeftijdsgerelateerde ziekten. Het niveau van MOTS-c in plasma neemt bijvoorbeeld af met de leeftijd (Zheng Y, 2013). Tegelijkertijd is bewezen dat MOTS-c gunstig is voor leeftijdsgebonden ziekten, waaronder diabetes, hart- en vaatziekten, osteoporose, postmenopauzale obesitas en de ziekte van Alzheimer [3]..
Wat is het werkingsmechanisme van MOTS-c?
Genexpressie reguleren:
MOTS-c kan zijn fysiologische functies uitoefenen door genexpressie te reguleren. Het kan bijvoorbeeld de expressie van genen zoals GLUT4, STAT3 en IL-10 reguleren. MOTS-c oefent zijn effect voornamelijk uit door het activeren van de AICAR-AMPK-signaalroute en het verstoren van de folaat-methioninecyclus in cellen [4].
Verbetering van de insulineresistentie:
MOTS-c kan de insulineresistentie verminderen en diabetes type 2 voorkomen. Het werkingsmechanisme kan verband houden met de remming van myostatine. Uit onderzoek is gebleken dat de plasma-MOTS-c-spiegel negatief gecorreleerd is met de myostatinespiegel in het menselijk lichaam. MOTS-c kan de insulinegevoeligheid verbeteren door de activiteit van de stroomopwaartse transcriptiefactor FOXO1 te remmen en het myostatineniveau te verlagen [5].
Bevordering van spierdifferentiatie:
In spiercellen interageert MOTS-c met STAT3 via een vermeend SH2-bindend motief in het YIFY-gebied, waardoor de transcriptionele activiteit van STAT3 wordt verminderd, waardoor de vorming van myotubes wordt verbeterd. Het wildtype MOTS-c-peptide kan de myotubevorming van spiervoorlopercellen van mens (LHCN-M2) en muis (C2C12) verhogen en spiercellen beschermen tegen de vermindering van nucleaire myogeninekleuring geïnduceerd door interleukine-6 (IL-6) [6].
Regulering van de mitochondriale functie:
MOTS-c kan het mitochondriale metabolisme reguleren. Studies hebben aangetoond dat het behandelen van zoogdiercellen met MOTS-c de eiwitniveaus van mitochondriale biogenesemarkers TFAM, COX4 en NRF1 kan verhogen, maar flowcytometrieanalyse laat zien dat het aantal mitochondriën scherp afneemt na behandeling met MOTS-c. Uit verder onderzoek is gebleken dat MOTS-c synchroon de mitochondriale fusie kan activeren en de eiwitniveaus van twee GTPasen, OPA1 en MFN2, kan verhogen, die cruciaal zijn voor de fusie van mitochondriën bij zoogdieren. Het remmen van deze twee GTPasen of het uitschakelen van MFN2 via siRNA zal het vermogen van MOTS-c om GLUT4-translocatie en glucoseopname te bevorderen elimineren [7]..
MOTS-c is een potentieel therapeutisch doelwit voor meerdere verouderingsgerelateerde ziekten, waaronder neurodegeneratie, osteoporose, hart- en vaatziekten, atherosclerose, sarcopenie, diabetes mellitus type 2 en obesitas.
Bron: PubMed [8]
Wat zijn de toepassingen van MOTS-c?
Verbetering van leeftijdsgebonden ziekten
Relatie met veroudering:
MOTS-c is een uit mitochondriën afkomstig peptide, en veranderingen in de expressie ervan houden nauw verband met het optreden en de ontwikkeling van veroudering en leeftijdsgebonden ziekten. Naarmate mensen ouder worden, neemt het niveau van MOTS-c af. Uit onderzoek is gebleken dat lichaamsbeweging een significante invloed heeft op de expressie van MOTS-c, en dat MOTS-c het antiverouderingseffect van lichaamsbeweging kan mediëren [3]..
Diabetes:
MOTS-c kan het glucose- en lipidenmetabolisme van het lichaam verbeteren, de mitochondriale functie in cellen bevorderen en de systemische chronische ontstekingsreactie verminderen. Bij diabetespatiënten neemt de concentratie MOTS-c in plasma af. MOTS-c kan de metabole homeostase reguleren door de glucoseopname te versnellen en de insulinegevoeligheid te verbeteren, en heeft een positief effect op het voorkomen van diabetes type 2 [8].
Hart- en vaatziekten:
Structurele remodellering en disfunctie van het hart zijn veel voorkomende complicaties van diabetes, die vaak leiden tot ernstige cardiovasculaire voorvallen. MOTS-c kan de vasculaire endotheelfunctie verbeteren en is een nieuw therapeutisch doelwit voor cardiovasculaire complicaties van diabetes. Studies hebben aangetoond dat MOTS-c myocardiale mitochondriale schade bij diabetische ratten kan herstellen en de systolische en diastolische hartfuncties kan beschermen [9]..
Osteoporose: MOTS-c kan de proliferatie, differentiatie en mineralisatie van osteoblasten bevorderen, de vorming van osteoclasten remmen en het botmetabolisme en de botremodellering reguleren. Oefening kan de expressie van MOTS-c effectief opreguleren, maar het specifieke mechanisme waarmee oefening MOTS-c in botten reguleert is nog steeds onduidelijk [10]..
Andere ziekten
Longfibrose:
Longfibrose is een ernstige longziekte met een slechte prognose, waarvan de etiologie en pathogenese nog steeds onduidelijk zijn. Het mitochondriale open leesraam van 12S rRNA-c (MOTS-c) is een peptide gecodeerd door het mitochondriale genoom, dat een positief effect heeft op het glucose- en lipidenmetabolisme, de cellulaire en mitochondriale homeostase en de vermindering van de systemische ontstekingsreactie, en kan een potentiële oefeningsmimetica zijn. Deze review heeft tot doel de bestaande literatuur over de potentiële rol van MOTS-c bij het verbeteren van de ontwikkeling van longfibrose uitgebreid te analyseren en specifieke therapeutische doelen voor toekomstige behandelingsstrategieën te identificeren [11]..
Duchenne-spierdystrofie:
MOTS-c is een van mitochondria afgeleid bioactief peptide met inherente spiergerichte eigenschappen, dat de glycolytische flux en energieproductiecapaciteit van dystrofische spieren in vitro en in vivo kan verhogen, waardoor de opname en activiteit van fosfonodiamite morfolino-oligomeren (PMO) in mdx-muizen wordt verbeterd. Langdurige herhaalde toediening van MOTS-c en PMO kan de expressie van therapeutische niveaus van dystrofine in perifere spieren induceren, de spierfunctie en pathologie van mdx-muizen verbeteren, en heeft geen duidelijke toxiciteit [12].
Obesitas en spieratrofie:
Obesitas en diabetes type 2 zijn stofwisselingsziekten die vaak gepaard gaan met sarcopenie en spierdysfunctie. MOTS-c neemt als systemisch hormoon deel aan de metabole homeostase. Uit onderzoek is gebleken dat de plasma-MOTS-c-spiegel negatief gecorreleerd is met de myostatinespiegel in het menselijk lichaam. MOTS-c kan door palmitinezuur geïnduceerde atrofie van gedifferentieerde C2C12-myotubes voorkomen en het myostatineniveau in het plasma van door voeding geïnduceerde zwaarlijvige muizen verlagen. Door myostatine te remmen kan MOTS-c een potentiële behandeling zijn voor skeletspieratrofie veroorzaakt door insulineresistentie en andere fenotypes van spieratrofie, waaronder sarcopenie [5]..
Risico op stofwisselingsziekten bij overlevenden van borstkanker:
Vrouwen die een borstkankerbehandeling hebben ondergaan, lopen een verhoogd risico op hart- en vaatziekten, diabetes en obesitas, en lichaamsbeweging kan deze bijwerkingen verlichten. MOTS-c heeft een inspanningsnabootsende werking en heeft gunstige effecten op de stofwisseling en het inspanningsvermogen. Studies hebben aangetoond dat een interventie van 16 weken met aërobe en weerstandsoefeningen het MOTS-c-niveau kan verhogen bij niet-Spaanse borstkankeroverlevenden, maar geen significant effect heeft op Latijns-Amerikaanse borstkankeroverlevenden. De verhoging van het MOTS-c-niveau geïnduceerd door inspanning bij niet-Spaanse overlevenden van borstkanker kan verband houden met de verbetering van de insulinegevoeligheid, waardoor het risico op comorbiditeiten wordt verminderd [13]..
Concluderend speelt MOTS-c, als een polypeptide van 16 aminozuren gecodeerd door het mitochondriale genoom, een kernrol in de metabolische regulatie van het lichaam, de verdediging tegen stress en de preventie en behandeling van ziekten. Het kan de homeostase van het glucose- en lipidenmetabolisme aanzienlijk verbeteren, de insulinegevoeligheid verbeteren en de expressie van myostatine remmen, waardoor diabetes type 2, obesitas en gerelateerde spieratrofie effectief worden verlicht. Tegelijkertijd verbetert MOTS-c, door de mitochondriale biogenese en fusie te reguleren, de antioxidantcapaciteit van de cel en remt het de ontstekingsreactie, wat therapeutisch potentieel aantoont voor chronische ziekten zoals hart- en vaatziekten, osteoporose en longfibrose. Vooral belangrijk is dat MOTS-c, als belangrijke bemiddelaar van de communicatie tussen de mitochondriën en de kern, de effecten van lichaamsbeweging kan simuleren en het verouderingsproces kan vertragen. Het niveau ervan is negatief gecorreleerd met leeftijdsgebonden ziekten, en exogene suppletie kan metabolische stoornissen omkeren en de virale replicatie remmen. Het staat bekend als het ‘mitochondriale hormoon’.
Over de auteur
De bovengenoemde materialen zijn allemaal onderzocht, geredigeerd en samengesteld door Cocer Peptides.
Wetenschappelijk tijdschriftauteur
Dieli-Conwright CM is een wetenschapper met aanzienlijke invloed op het interdisciplinaire gebied van de oncologie en bewegingswetenschap. Momenteel is ze universitair hoofddocent geneeskunde aan de Harvard Medical School en het Dana-Farber Cancer Institute en bekleedt ze een universitair hoofddocent bij de afdeling Voeding van de Harvard TH Chan School of Public Health. Het onderzoek van Dr. Dieli-Conwright richt zich op het onderzoeken van de impact van lichaamsbeweging op kankerpatiënten, vooral hoe lichaamsbeweging de fysiologische functie, de gezondheid van de botten en de kwaliteit van leven van kankerpatiënten kan verbeteren. Haar academische achtergrond bestrijkt meerdere vakgebieden, zoals biologie, kinesiologie, volksgezondheid en biokinesiologie. Ze voltooide haar studie aan instellingen als de California State University, Northridge en de University of Southern California en voltooide haar postdoctoraal onderzoek aan het City of Hope National Medical Center. De onderzoeksresultaten van Dr. Dieli-Conwright zijn op grote schaal gepubliceerd in verschillende wetenschappelijke tijdschriften, en haar werk omvat meerdere disciplines, zoals volksgezondheid, voeding, het cardiovasculaire systeem en cardiologie, en levert daarmee belangrijk wetenschappelijk bewijs voor de revalidatie en het gezondheidsmanagement van kankerpatiënten. Dieli-Conwright CM wordt vermeld in de referentie van citaat [13].
