|
1 komplet (10 vial)
| Količina: | |
|---|---|
▎ Struktura MOTS-c
Vir: PubChem |
Zaporedje: MRWQEMGYIFYPRKLR Molekulska formula: C101H152N28O22S2 Molekulska masa: 2174,6 g/mol Številka CAS: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Sinonimi: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ Raziskave MOTS-c
Kakšno je raziskovalno ozadje MOTS-c?
Mitohondrij je pomembno mesto za presnovo energije v celicah. Znanstveniki že dolgo izvajajo obsežne in poglobljene raziskave zgradbe in delovanja mitohondrijev. V tem procesu je bilo postopoma ugotovljeno, da mitohondriji ne igrajo le ključne vloge pri proizvodnji energije, ampak lahko sodelujejo tudi v drugih fizioloških procesih celic preko neznanih mehanizmov.
Z nenehnim napredkom raziskovalnih tehnologij, zlasti z razvojem tehnologij genomike in proteomike, je postalo mogoče odkriti nove molekule, povezane z mitohondriji. MOTS-c (mitohondrijski odprti bralni okvir 12S rRNA-c) je peptid, pridobljen iz mitohondrijev, kodiran z regijo 12S rRNA mitohondrijskega genoma [1].
S poglobljeno analizo mitohondrijskega genoma so znanstveniki odkrili nekaj majhnih odprtih bralnih okvirjev (sORF), ki lahko kodirajo nekatere peptide s posebnimi funkcijami. Po nadaljnjih raziskavah in preverjanjih je bil identificiran MOTS-c. Študije so pokazale, da se MOTS-c izraža v različnih tkivih pri ljudeh in živalih. Deluje predvsem na skeletne mišice preko krvnega obtoka, poveča privzem in uporabo glukoze, s čimer izboljša insulinsko odpornost in uravnava presnovno ravnovesje [2].
S poglabljanjem raziskav je bilo ugotovljeno, da so spremembe v izražanju MOTS-c tesno povezane s pojavom in razvojem staranja in s starostjo povezanih bolezni. Na primer, raven MOTS-c v plazmi se s starostjo zmanjšuje (Zheng Y, 2013). Hkrati se je izkazalo, da je MOTS-c koristen pri boleznih, povezanih s staranjem, vključno s sladkorno boleznijo, boleznimi srca in ožilja, osteoporozo, debelostjo po menopavzi in Alzheimerjevo boleznijo [3].
Kakšen je mehanizem delovanja MOTS-c?
Regulacija izražanja genov:
MOTS-c lahko izvaja svoje fiziološke funkcije z uravnavanjem izražanja genov. Na primer, lahko uravnava izražanje genov, kot so GLUT4, STAT3 in IL-10. MOTS-c učinkuje predvsem z aktiviranjem signalne poti AICAR-AMPK in prekinitvijo cikla folat-metionin v celicah [4].
Izboljšanje insulinske odpornosti:
MOTS-c lahko zmanjša insulinsko rezistenco in prepreči sladkorno bolezen tipa 2. Njegov mehanizem delovanja je lahko povezan z zaviranjem miostatina. Študije so pokazale, da je raven MOTS-c v plazmi v negativni korelaciji z ravnjo miostatina v človeškem telesu. MOTS-c lahko izboljša občutljivost za insulin z zaviranjem aktivnosti gorvodnega transkripcijskega faktorja FOXO1 in znižanjem ravni miostatina [5].
Spodbujanje diferenciacije mišic:
V mišičnih celicah MOTS-c medsebojno deluje s STAT3 prek domnevnega veznega motiva SH2 v regiji YIFY, kar zmanjša transkripcijsko aktivnost STAT3 in s tem poveča tvorbo miotube. Peptid MOTS-c divjega tipa lahko poveča tvorbo miocevk človeških (LHCN-M2) in mišjih (C2C12) mišičnih matičnih celic in zaščiti mišične celice pred zmanjšanjem obarvanja jedrnega miogenina, ki ga povzroči interlevkin-6 (IL-6) [6].
Uravnavanje delovanja mitohondrijev:
MOTS-c lahko uravnava mitohondrijsko presnovo. Študije so pokazale, da lahko zdravljenje celic sesalcev z MOTS-c poveča raven beljakovin markerjev mitohondrijske biogeneze TFAM, COX4 in NRF1, vendar analiza pretočne citometrije kaže, da se število mitohondrijev po zdravljenju z MOTS-c močno zmanjša. Nadaljnje raziskave so pokazale, da lahko MOTS-c sinhrono aktivira mitohondrijsko fuzijo in poveča nivoje beljakovin dveh GTPaz, OPA1 in MFN2, ki sta ključni za fuzijo mitohondrijev sesalcev. Zaviranje teh dveh GTPaz ali zrušitev MFN2 prek siRNA bo odpravilo sposobnost MOTS-c za spodbujanje translokacije GLUT4 in privzema glukoze [7].
MOTS-c je potencialna terapevtska tarča za več bolezni, povezanih s staranjem, vključno z nevrodegeneracijo, osteoporozo, srčno-žilnimi boleznimi, aterosklerozo, sarkopenijo, sladkorno boleznijo tipa 2 in debelostjo.
Vir: PubMed [8]
Kakšne so aplikacije MOTS-c?
Izboljšanje bolezni, povezanih s starostjo
Povezava s staranjem:
MOTS-c je peptid, pridobljen iz mitohondrijev, in spremembe v njegovem izražanju so tesno povezane s pojavom in razvojem staranja in s starostjo povezanih bolezni. S staranjem se raven MOTS-c zmanjšuje. Študije so pokazale, da vadba pomembno vpliva na izražanje MOTS-c, MOTS-c pa lahko posreduje učinek vadbe proti staranju [3].
Sladkorna bolezen:
MOTS-c lahko izboljša presnovo glukoze in lipidov v telesu, spodbuja delovanje mitohondrijev v celicah in zmanjša sistemski kronični vnetni odziv. Pri bolnikih s sladkorno boleznijo se raven MOTS-c v plazmi zmanjša. MOTS-c lahko uravnava presnovno homeostazo s pospeševanjem privzema glukoze in izboljšanjem občutljivosti na inzulin ter pozitivno vpliva na preprečevanje sladkorne bolezni tipa 2 [8].
Bolezni srca in ožilja:
Srčno strukturno preoblikovanje in disfunkcija sta pogosta zapleta sladkorne bolezni, ki pogosto vodita do resnih srčno-žilnih dogodkov. MOTS-c lahko izboljša delovanje vaskularnega endotelija in je nova terapevtska tarča za srčno-žilne zaplete sladkorne bolezni. Študije so pokazale, da lahko MOTS-c popravi miokardne mitohondrijske poškodbe pri diabetičnih podganah in zaščiti sistolične in diastolične funkcije srca [9].
Osteoporoza: MOTS-c lahko spodbuja proliferacijo, diferenciacijo in mineralizacijo osteoblastov, zavira nastanek osteoklastov in uravnava presnovo kosti in preoblikovanje kosti. Vadba lahko učinkovito poveča izražanje MOTS-c, vendar je poseben mehanizem, s katerim vadba uravnava MOTS-c v kosteh, še vedno nejasen [10]..
Druge bolezni
Pljučna fibroza:
Pljučna fibroza je resna pljučna bolezen s slabo prognozo, njena etiologija in patogeneza pa sta še vedno nejasni. Mitohondrijski odprti bralni okvir 12S rRNA-c (MOTS-c) je peptid, kodiran z mitohondrijskim genomom, ki ima pozitiven učinek na presnovo glukoze in lipidov, celično in mitohondrijsko homeostazo ter zmanjšanje sistemskega vnetnega odziva in je lahko potencialni mimetik vadbe. Namen tega pregleda je celovita analiza obstoječe literature o možni vlogi MOTS-c pri izboljšanju razvoja pljučne fibroze in opredelitev specifičnih terapevtskih ciljev za prihodnje strategije zdravljenja [11]..
Duchennova mišična distrofija:
MOTS-c je bioaktivni peptid, pridobljen iz mitohondrijev, z inherentnimi lastnostmi ciljanja na mišice, ki lahko poveča glikolitični tok in zmogljivost proizvodnje energije distrofičnih mišic in vitro in in vivo, s čimer poveča privzem in aktivnost fosfonodiamiditnih morfolino oligomerov (PMO) pri miših mdx. Dolgotrajno ponavljajoče se dajanje MOTS-c in PMO lahko inducira izražanje terapevtskih ravni distrofina v perifernih mišicah, izboljša delovanje mišic in patologijo miši mdx in nima očitne toksičnosti [12].
Debelost in mišična atrofija:
Debelost in sladkorna bolezen tipa 2 sta presnovni bolezni, ki sta pogosto povezani s sarkopenijo in mišično disfunkcijo. MOTS-c kot sistemski hormon sodeluje pri presnovni homeostazi. Študije so pokazale, da je raven MOTS-c v plazmi v negativni korelaciji z ravnjo miostatina v človeškem telesu. MOTS-c lahko prepreči atrofijo diferenciranih miocevk C2C12, ki jo povzroča palmitinska kislina, in zmanjša raven miostatina v plazmi debelih miši, ki jih povzroča prehrana. Z zaviranjem miostatina je MOTS-c lahko potencialno zdravilo za atrofijo skeletnih mišic, ki jo povzroča insulinska rezistenca in drugi fenotipi mišične atrofije, vključno s sarkopenijo [5].
Tveganje presnovnih bolezni pri preživelih z rakom dojke:
Ženske, ki so bile zdravljene z rakom dojke, so izpostavljene povečanemu tveganju za bolezni srca in ožilja, sladkorno bolezen in debelost, vadba pa lahko omili te stranske učinke. MOTS-c ima aktivnost, ki posnema vadbo, in ugodno vpliva na metabolizem in vadbeno zmogljivost. Študije so pokazale, da lahko 16-tedenska intervencija aerobne vadbe in vadbe z odpornostjo poveča raven MOTS-c pri nehispanskih osebah, ki so preživele rak dojke, vendar nima pomembnega učinka na latinoameriške osebe, ki so preživele rak dojke. Zvišanje ravni MOTS-c, ki ga povzroči vadba pri nehispanskih preživelih z rakom dojke, je lahko povezano z izboljšanjem občutljivosti na inzulin, s čimer se zmanjša tveganje za sočasne bolezni [13].
Skratka, kot polipeptid s 16 aminokislinami, ki ga kodira mitohondrijski genom, ima MOTS-c ključno vlogo pri presnovni regulaciji telesa, obrambi pred stresom ter preprečevanju in zdravljenju bolezni. Lahko bistveno izboljša homeostazo presnove glukoze in lipidov, poveča občutljivost za inzulin in zavira izražanje miostatina, kar učinkovito ublaži sladkorno bolezen tipa 2, debelost in s tem povezano atrofijo mišic. Hkrati MOTS-c z uravnavanjem mitohondrijske biogeneze in fuzije poveča antioksidativno zmogljivost celice in zavira vnetni odziv, kar kaže terapevtski potencial za kronične bolezni, kot so kardiovaskularne bolezni, osteoporoza in pljučna fibroza. Še posebej pomembno je, da lahko MOTS-c kot ključni posrednik komunikacije med mitohondriji in jedrom simulira učinke vadbe in upočasni proces staranja. Njegova raven je v negativni korelaciji s starostnimi boleznimi, eksogeni dodatki pa lahko obrnejo presnovne motnje in zavirajo razmnoževanje virusov. Znan je kot 'mitohondrijski hormon'.
O avtorju
Vse zgoraj omenjene materiale je raziskal, uredil in zbral Cocer Peptides.
Avtor znanstvene revije
Dieli-Conwright CM je znanstvenica s pomembnim vplivom na interdisciplinarnem področju onkologije in znanosti o vadbi. Trenutno dela kot izredna profesorica medicine na Harvard Medical School in Dana-Farber Cancer Institute ter ima pridruženo mesto profesorja na Oddelku za prehrano na Harvard TH Chan School of Public Health. Raziskava dr. Dieli-Conwright se osredotoča na raziskovanje vpliva vadbe na bolnike z rakom, zlasti na to, kako lahko vadba izboljša fiziološko delovanje, zdravje kosti in kakovost življenja bolnikov z rakom. Njeno akademsko ozadje pokriva več področij, kot so biologija, kineziologija, javno zdravje in biokineziologija. Študij je zaključila na ustanovah, kot so California State University, Northridge in University of Southern California ter zaključila podoktorsko raziskavo na City of Hope National Medical Center. Raziskovalni dosežki dr. Dieli-Conwright so bili veliko objavljeni v različnih akademskih revijah, njeno delo pa vključuje več disciplin, kot so javno zdravje, prehrana, kardiovaskularni sistem in kardiologija, s čimer zagotavlja pomembne znanstvene dokaze za rehabilitacijo in obvladovanje zdravja bolnikov z rakom. Dieli-Conwright CM je navedena v sklicu navedbe [13].
