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Os pesquisadores identificam o controle de um mecanismo protector mitocondrial

As mitocôndria são sabidas como as “centrais eléctricas” das pilhas. Contudo, sob circunstâncias pathophysiological críticas, podem usar a energia celular para o instinto de preservação. Isto ocorre quando o modo de funcionamento de uma máquina molecular na bainha mitocondrial se torna invertido. Um grupo de investigação internacional conduzido pelo centro de MedUni Viena para a fisiologia e a farmacologia tem identificado agora o L-tipo canais do cálcio na membrana de plasma dos neurônios como um disparador desta função mitoprotective. Daqui, o controle terapêutico do L-tipo canais do cálcio no cérebro podia substancialmente melhorar aproximações novas do tratamento para doenças neurológicas, tais como a doença de Alzheimer e de Parkinson.

Os pesquisadores identificam o controle de um mecanismo protector mitocondrial

As mitocôndria são essenciais para o funcionamento normal de quase todas as pilhas, desde que são os locais principais da produção do triphosphate de adenosina energia-levando da molécula (ATP). Além, as mitocôndria são os locais chaves da biosíntese de vários proteínas, lipidos, nucleotides e moléculas da sinalização. Interessante, as mitocôndria parecem descer das bactérias que foram incorporadas em pilhas e põem em seu serviço cedo durante a evolução biológica.

A noção acima é de conhecimento geral como “a teoria endosymbiotic”. Em uma simbiose, ambos os sócios alcançam benefícios: as mitocôndria apoiam as exigências biossintéticas e bioenergéticas das pilhas. Em retorno, as pilhas alimentam disposta as mitocôndria, que permite por sua vez que “os invasores evolucionários” mantenham seu potencial vital da membrana de aproximadamente -150 milivolt.

A enzima inverte o sentido de funcionamento molecular e transforma-se uma bomba de íon

Sob determinadas circunstâncias pathophysiological, o potencial mitocondrial da membrana pode vir sob a ameaça grave. Devido ao papel celular importante das mitocôndria, tal evento pode finalmente conduzir à morte celular. Daqui, as mitocôndria são equipadas com os mecanismos protectores permitindo os de permanecer intactos mesmo sob circunstâncias celulares desfavoráveis. Um tal mecanismo de defesa é a reversão do modo de funcionamento de uma enzima responsável para a última etapa da produção do ATP na membrana mitocondrial. Esta enzima, conhecida como a sintase do ATP, consome então o ATP, um pouco do que gerando o. Como um motor minúsculo, usa a energia disponível para bombear íons fora do mitochondrion, mantendo desse modo o potencial mitocondrial da membrana.

Até agora, pouco foi sabido sobre o controle da reversão da sintase do ATP. Um estudo publicado recentemente da “na sinalização ciência” por Helmut Kubista e sua equipa de investigação (primeiro autor: Matej Hotka) derrama a luz nova nesta matéria. Os autores demonstram esse influxo do íon do cálcio nos neurônios através do L-tipo assim chamado cálcio canalizam, actuam como um regulador chave da sintase do ATP. Sob a actividade neuronal normal, o influxo de íons do cálcio através do L-tipo canais serve para estimular a produção do ATP. Por outro lado, assim que a actividade neuronal aumentar além dos níveis fisiológicos, o L-tipo canais do cálcio permite que as quantidades maiores de cálcio fluam no interior da pilha, sobre que a sintase do ATP adota o modo de funcionamento reverso. Um papel fisiológico tão vital do L-tipo canais do cálcio no controle da sintase mitocondrial do ATP era previamente inteiramente desconhecido.

Nós estávamos mais cientes deste tipo de canal do cálcio no contexto de outras funções celulares, tais como a contracção do músculo esqueletal, o regulamento e a execução da pulsação do coração, liberação da insulina em pilhas pancreáticos e funções sensoriais tais como a vista e a audição. Nós igualmente conhecemos esse L-tipo jogo dos canais do cálcio um papel importante no sistema nervoso central, notàvel no regulamento da excitabilidade neuronal e em umas funções neuronal mais altas tais como a aprendizagem e a memória.”

Helmut Kubista, universidade médica de Viena

Os maus funcionamentos fazem uma parte em doenças neurológicas

Durante estes últimos anos, tem estado umas indicações numerosas que ligam o funcionamento precário no L-tipo canais do cálcio às desordens neurológicas tais como a doença de Alzheimer e de Parkinson. “Certamente, os peritos no campo têm considerado o controle farmacológico do L-tipo canais do cálcio no cérebro como uma opção do tratamento para estas doenças,” explicam Kubista, “contudo, nossos resultados em relação a um efeito protector mitocondrial do L-tipo canais do cálcio têm implicações consideráveis em virtude das aproximações terapêuticas reais.”

Source:
Journal reference:

Hotka, M., et al. (2020) L-type Ca2+ channel-mediated Ca2+ influx adjusts neuronal mitochondrial function to physiological and pathophysiological conditions. Science Signaling. doi.org/10.1126/scisignal.aaw6923.