MOTS-c 40 mg

▎ Štruktúra MOTS-c

▎ Výskum MOTS-c

Aké je pozadie výskumu MOTS-c?

Mitochondrie, slúžiace ako 'elektráreň' buniek, zohrávajú kľúčovú úlohu pri udržiavaní bunkovej homeostázy. Komunikačné mechanizmy medzi mitochondriami a jadrom sú už dlho predmetom vedeckého výskumu. Mitochondrie majú nezávislý genóm. Okrem klasických 37 génov nedávne štúdie odhalili, že mitochondriálna DNA kóduje aj biologicky aktívne krátke peptidy, z ktorých jeden je z mitochondrií odvodený peptid MOTS-c, kódovaný mitochondriálnou oblasťou 12S rRNA. Tento objav výrazne rozširuje rozsah mitochondriálnej genetiky a ponúka novú perspektívu na objasnenie kľúčových biologických procesov, ako je mitochondriálne-nukleárna komunikácia a metabolická regulácia.

V súčasnosti liečba mnohých náročných chorôb, ako je cukrovka a chronická hepatitída B, čelí významným prekážkam. Významná úloha MOTS-c v metabolickej regulácii kostrového svalstva, ako je zvýšenie metabolizmu glukózy, naznačuje jeho potenciál pri liečbe metabolických porúch. Okrem toho abnormálne hladiny MOTS-c pozorované pri rôznych chorobných procesoch podnietili výskumníkov, aby preskúmali jeho úlohu pri nástupe, progresii a liečbe choroby a hľadali nové cesty na prekonanie týchto neriešiteľných stavov.

Aký je mechanizmus účinku MOTS-c?

Regulácia signálnych dráh súvisiacich s metabolizmom

Aktivácia signálnej dráhy AICAR-AMPK: MOTS-c aktivuje signálnu dráhu AICAR-AMPK prerušením intracelulárneho cyklu folát-metionín. Aktivovaný AMPK reguluje bunkový energetický metabolizmus, ako je podpora vychytávania glukózy a oxidácie mastných kyselín. V metabolizme glukózy zvyšuje translokáciu glukózového transportéra GLUT4 do bunkovej membrány, čím zvyšuje kapacitu bunkovej absorpcie glukózy, zlepšuje inzulínovú rezistenciu a pomáha pri prevencii a liečbe metabolických ochorení, ako je diabetes 2 ^..

Účinky na iné dráhy: Okrem dráhy AMPK pôsobí MOTS-c aj na dráhu AKT, dráhu oxidačného stresu a dráhy súvisiace so zápalom. Pokiaľ ide o dráhu AKT, môže ovplyvniť bunkové procesy, ako je rast, proliferácia a prežitie, reguláciou aktivity dráhy. V dráhe oxidačného stresu MOTS-C znižuje hladiny intracelulárneho oxidačného stresu, znižuje produkciu reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a chráni bunky pred oxidačným poškodením. V dráhach súvisiacich so zápalom potláča uvoľňovanie zápalových mediátorov a zmierňuje zápalové reakcie. Napríklad v modeloch zápalovej bolesti MOTS-C znižuje uvoľňovanie zápalového mediátora v dorzálnom rohu miechy, čím zlepšuje symptómy bolesti ^[2].

Obrázok 1 Primárne fyziologické funkcie MOTS-C zahŕňajú zníženie inzulínovej rezistencie, prevenciu obezity, zlepšenie svalovej funkcie, podporu metabolizmu kostí, posilnenie imunitnej regulácie a oddialenie starnutia ^[1].

Regulácia génovej expresie

Regulácia expresie jadrových génov: Keď sa bunky stretnú s metabolickým stresom, ako je obmedzenie glukózy a oxidačný stres, MOTS-C sa premiestni do jadra, aby priamo reguloval adaptívnu expresiu jadrového génu, čím sa podporuje intracelulárna homeostáza. Napríklad MOTS-C moduluje expresiu génov súvisiacich s metabolizmom, ako sú GLUT4, STAT3 a IL-10, čo ovplyvňuje fyziologické procesy vrátane metabolizmu glukózy a imunitnej regulácie. Zvýšená expresia GLUT4 zvyšuje bunkovú absorpciu glukózy; STAT3 sa podieľa na bunkovej proliferácii, diferenciácii a imunitnej regulácii; IL-10, protizápalový cytokín, znižuje zápalové reakcie, keď je jeho expresia zvýšená ^[1,3].

Posilnenie energetického metabolizmu

Zosilnená glykolýza: V rôznych modeloch chorôb, ako je model pľúcneho ischemicko-reperfúzneho poškodenia (LIRI) vyvolaný kardiopulmonálnym bypassom (CPB), predliečba MOTS-c zvyšuje glykolytický tok v pľúcnych mikrovaskulárnych endotelových bunkách (PMVEC). Zmierňuje poškodenie LIRI obnovením homeostázy bunkovej energie a znížením peroxidácie lipidov prostredníctvom upregulácie kľúčového glykolytického enzýmu PFKFB3. To dokazuje, že MOTS-c moduluje glykolytickú dráhu, aby dodával dostatok energie pre bunky v strese, čím udržiava normálnu bunkovú funkciu ^[4].

Účinky bunkovej ochrany

Zmiernenie mitochondriálneho poškodenia: V modeli radiačnej pneumonitídy (RP) MOTS-c významne znížil poškodenie pľúcneho tkaniva, zápal a oxidačný stres, pričom zvrátil apoptózu alveolárnych epitelových buniek a poškodenie mitochondrií. Tento mechanizmus zahŕňa zvýšenie hladín faktora 2 súvisiaceho s jadrovým faktorom E2 (Nrf2) a podporu jeho jadrovej translokácie. Nrf2 aktivuje sériu antioxidačných a bunkových ochranných génov, ktoré zaisťujú mitochondriálnu funkciu. To dokazuje, že MOTS-c chráni poškodené tkanivá tým, že zachováva mitochondrie a znižuje apoptózu ^[5].

Ochrana iných buniek: V štúdiách o Duchennovej svalovej dystrofii (DMD) sa zistilo, že MOTS-c má vlastné vlastnosti zamerané na sval. Zvyšuje glykolytický tok a kapacitu produkcie energie v dystrofických svaloch, čím prispieva k zlepšeniu svalovej funkcie. Okrem toho v modeloch zápalovej bolesti MOTS-c podávaný centrálne alebo periférne zmierňuje precitlivenosť na bolesť potlačením zápalových reakcií a neuronálnej hyperexcitability, čím ponúka neuroprotektívne účinky ^[2,6]..

Aké sú aplikácie MOTS-c?

Liečba metabolických porúch:

Zlepšenie inzulínovej rezistencie a prevencia cukrovky: MOTS-c zvyšuje inzulínovú rezistenciu, ktorá je rozhodujúca pre prevenciu cukrovky 2. typu. Inzulínová rezistencia je kľúčovým faktorom pri nástupe cukrovky 2. typu. MOTS-c môže zlepšiť citlivosť na inzulín aktiváciou signálnej dráhy AICAR-AMPK a reguláciou intracelulárneho cyklu folát-metionín. Výskum Gao Y naznačuje, že podporuje príjem glukózy v kostrovom svale a jej využitie, čo je podobné otvoreniu ďalších ciest absorpcie glukózy v bunkách, čím sa znižuje hladina glukózy v krvi ^[1]..

Regulácia metabolizmu lipidov a boj proti obezite: Pokiaľ ide o metabolizmus lipidov, MOTS-c zvyšuje termogenézu hnedého tuku a podporuje hnednutie bieleho tuku. Hnedý tuk spotrebúva energiu prostredníctvom termogenézy, zatiaľ čo zhnednutie bieleho tuku znamená premenu bieleho tuku, ktorý uchováva energiu, na hnedý tuk, ktorý spotrebuje energiu. Tento proces pomáha telu prispôsobiť sa chladu a, čo je dôležitejšie, predchádza obezite a poruchám metabolizmu lipidov, čím ponúka nové poznatky o prevencii a liečbe obezity ^[1].

Prevencia a liečba svalových chorôb:

Podpora svalovej diferenciácie: Štúdie in vitro ukazujú, že peptid MOTS-c divokého typu zvyšuje myotubulárnu tvorbu v ľudských (LHCN-M2) a myších (C2C12) svalových progenitorových bunkách, zatiaľ čo mutantný peptid Y8F tento účinok nemá. Ďalšie štúdie odhalili, že MOTS-c zvyšuje myotubulogenézu interakciou s IL-6/Janus kinázou/prenášačom signálu a aktivátorom transkripcie 3 (STAT3) dráhy, čím sa znižuje transkripčná aktivita STAT3 ^[7].

Prevencia svalovej atrofie: Hladiny MOTS-c v plazme negatívne korelujú s hladinami myostatínu. MOTS-c zabraňuje atrofii myotubu vyvolanej palmitátom v diferencovaných bunkách C2C12 a znižuje hladiny myostatínu v plazme u obéznych myší vyvolaných diétou. Zabraňuje svalovej atrofii zvýšením fosforylácie AKT, inhibíciou aktivity FOXO1 – upstream transkripčného faktora myostatínu a iných génov svalovej atrofie – pričom reguluje aktivitu mTORC2 a PTEN a zvyšuje aktivitu CK2 na potlačenie PTEN ^[8].

Účinky proti starnutiu: Zmeny expresie MOTS-c sú úzko spojené so starnutím a vykazuje vlastnosti proti starnutiu. To sa dosahuje prostredníctvom viacerých mechanizmov, vrátane zlepšenia metabolizmu glukózy a lipidov, posilnenia bunkovej mitochondriálnej funkcie a zníženia systémového chronického zápalu. Výskum Gao Y a kol. naznačuje, že zlepšený metabolizmus poskytuje bunkám výdatnejší a stabilnejší prísun energie. Posilnenie mitochondriálnej funkcie je podobné modernizácii bunkovej 'energetickej továrne', pričom zníženie zápalových reakcií minimalizuje zápalové poškodenie buniek ^[1].

Záver

Ako peptid odvodený od mitochondrií MOTS-c aktivuje signálne dráhy, ako je AMPK, na reguláciu metabolizmu glukózy a lipidov, podporuje konverziu bieleho tuku na hnedý a zlepšuje inzulínovú rezistenciu a obezitu, čím ponúka nové terapeutické smery pre metabolické poruchy. Zvyšuje diferenciáciu osteoblastov, potláča tvorbu osteoklastov, vyrovnáva metabolizmus kostí a podporuje udržanie zdravia kostry. Reguluje svalovú diferenciáciu a zabraňuje atrofii, pričom má potenciál na intervenciu pri poruchách súvisiacich so svalmi. MOTS-c vykazuje silné asociácie súvisiace s cvičením: cvičenie upreguluje jeho prejav a sprostredkúva zdravotné prínosy vyvolané cvičením. MOTS-c tiež hrá úlohu pri oddialení starnutia a súvisiacich procesov.

O autorovi

Všetky vyššie uvedené materiály sú preskúmané, upravené a zostavené spoločnosťou Cocer Peptides.

Autor vedeckého časopisu

Ning Ran je výskumník spojený s Carlson College of Veterinary Medicine na Oregonskej štátnej univerzite. Jeho akademická práca zahŕňa molekulárnu biológiu a translačnú medicínu so zameraním na terapeutické stratégie pre nervovosvalové ochorenia. Ran je spoluautorom mnohých publikácií v recenzovaných časopisoch, ktoré prispievajú k pochopeniu molekulárnych zásahov do modelov chorôb. Jeho výskumné záujmy zahŕňajú vývoj a aplikáciu oligonukleotidov konjugovaných s peptidmi, ako aj skúmanie terapeutického potenciálu peptidov odvodených z mitochondrií. Ning Ran je uvedený v odkaze na citáciu [6].

▎ Relevantné citácie

[1] Gao Y, Wei X, Wei P a kol. MOTS-c funkčne zabraňuje metabolickým poruchám. Metabolity 2023; 13(1).DOI: 10,3390/metabo13010125.

[2] Wang Z, Yang L, Xu L, Liao J, Lu P, Jiang J. Centrálny a periférny mechanizmus MOTS-c zmierňuje precitlivenosť na bolesť v myšom modeli zápalovej bolesti. Neurologický výskum 2024; 46(2): 165-177.DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.

[3] Benayoun BA, Lee C. MOTS-c: Mitochondriálne kódovaný regulátor jadra. Bioeseje 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.

[4] Shen Z, Lu P, Jin W, a kol. MOTS-c podporuje glykolýzu prostredníctvom AMPK-HIF-1α-PFKFB3 dráhy na zlepšenie CPB-indukovaného poranenia pľúc. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.

[5] Zhang Y, Huang J, Zhang Y a kol. Peptid odvodený z mitochondrií MOTS-c zmierňuje radiačnú pneumóniu prostredníctvom mechanizmu závislého od Nrf2. Antioxidanty 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.

[6] Ran N, Lin C, Leng L a kol. MOTS-c podporuje príjem fosforodiamidátového morfolínového oligoméru a účinnosť u dystrofických myší. Embo Molecular Medicine 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.

[7] García-Benlloch S, Revert-Ros F, Blesa JR, Alis R. MOTS-c podporuje diferenciáciu svalov in vitro. Peptidy 2022; 155: 170840. DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.

[8] Kumagai H, Coelho AR, Wan J a kol. MOTS-c znižuje signalizáciu myostatínu a svalovej atrofie. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.

VŠETKY ČLÁNKY A INFORMÁCIE O PRODUKTOCH POSKYTOVANÉ NA TEJTO WEBOVEJ STRÁNKE SÚ VÝHRADNE NA ŠÍRENIE INFORMÁCIÍ A VZDELÁVACIE ÚČELY.  

Produkty uvedené na tejto webovej stránke sú určené výhradne na výskum in vitro. Výskum in vitro (lat. *v skle*, čo znamená v skle) sa vykonáva mimo ľudského tela. Tieto produkty nie sú liečivá, neboli schválené americkým Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) a nesmú sa používať na prevenciu, liečbu alebo liečenie akéhokoľvek zdravotného stavu, choroby alebo ochorenia. Vnášať tieto produkty do ľudského alebo zvieracieho tela v akejkoľvek forme je zákonom prísne zakázané.