Gli scienziati hanno determinato che le cellule umane sono in grado di spostare prodotti genici importanti nella loro mitocondri, considerate le centrali delle cellule. La scoperta potrebbe portare a terapie per decine di malattie.
I prodotti genici, noti come tRNA, assemblano gli amminoacidi per la produzione delle proteine all'interno dei mitocondri. Se i geni di tRNA mitocondriali sono mancanti o difettose e proteine non siano fabbricate, i mitocondri sono in grado di generare energia adeguata.
TRNA difettoso si ritiene siano la causa di circa il 60 per cento delle condizioni ricondotte a malfunzionamenti nei mitocondri. La gamma di patologie correlate comprende diabete, perdita dell'udito e una serie di disturbi neurologici, a seconda di quale sono colpiti i tipi di cellule.
I mitocondri sono racchiusi nella loro membrana, che li rende una struttura che è complicata studiare. Precedenti ricerche hanno suggerito che solo in organismi inferiori, come protozoi, lievito e piante, tRNA importabili ai mitocondri dal citoplasma cellulare, la zona di fluido che contiene la maggior parte dei componenti di una cella.
Ma in questa nuova ricerca, scienziati hanno determinato che tRNA può essere importate dal citoplasma ai mitocondri nelle cellule del fegato di ratto e le cellule umane.
"Questo è stato totalmente inaspettato, per trovare un innato meccanismo incorporato che noi esseri umani, hanno", ha detto Juan Alfonzo, senior autore dello studio e professore assistente di microbiologia alla Ohio State University. Il ritrovamento allarga lo studio delle opzioni terapeutiche che coinvolgono i tentativi di introdurre tRNA sano per i mitocondri difettosi di malati, Alfonzo ha detto.
"Se si dispone di una mutazione in un tRNA che si sospetta è coinvolto nella malattia, si teoricamente dovrebbe essere in grado di portare un sano tRNA dal citoplasma in mitocondri e correggere il malfunzionamento," ha detto.
La ricerca viene visualizzata online questa settimana, in Proceedings of the National Academy of Sciences.
Alfonzo ha osservato che l'attuale studio era in grado di determinare che l'importazione di tRNA si verifica, ma lascia aperta la questione di come accade.
Lui e i colleghi condussero esperimenti prima nelle cellule del fegato di ratto per verificare se l'importazione di tRNA si verifica nei mammiferi a tutti. Quando l'importazione è stata osservata nei mitocondri ratto, hanno esteso lo studio di cellule umane.
La constatazione che importazione tRNA si verifica negli esseri umani può messo in moto una completamente nuova linea di ricerca in opzioni terapeutiche per i pazienti con malattie causate da difetti mitocondriale. Ci sembra essere un modo per introdurre sano tRNA direttamente nei mitocondri perché loro membrane hanno dimostrato impenetrabile a tali di fuori di interferenza, ha spiegato Alfonzo.
Così gli scienziati sanno che avrebbero dovuto fare affidamento sul processo di importazione che inizia nel citoplasma di trasferire tRNA sano ai mitocondri danneggiati e migliorare la produzione di energia.