Mitochondrijų DNR mutacijos dėl inkstų streso veiksnių gali padėti numatyti būsimą organų nykimą

Mitochondrijų DNR mutacijos dėl inkstų streso veiksnių gali padėti numatyti būsimą organų nykimą

Ligos, sindromai

Atrodo, kad inkstų pažeidimai, kurie iš pažiūros gyja, mutuoja DNR inkstų ląstelių mitochondrijose, todėl organas tampa mažiau atsparus būsimiems streso veiksniams ir laikui bėgant sumažėja jo funkcija, rodo UT Pietvakarių medicinos centro mokslininkų atliktas tyrimas. Jų išvados, paskelbtos m Mokslasgali paskatinti naujus ūminio inkstų pažeidimo (AKI) ir lėtinės inkstų ligos (CKD) gydymo būdus ir gali paaiškinti kai kuriuos senėjimo aspektus kituose organuose ir audiniuose visame kūne.

„Galbūt susidūrėme su nauju būdu skaičiuoti nusidėvėjimą, kuris bendrai pablogina ilgaamžių ląstelių sveikatą“, – sakė tyrimo vadovas Samir Parikh, MD, vidaus medicinos ir farmakologijos profesorius bei UT Southwestern Nefrologijos skyriaus vedėjas, kuris specializuojasi AKI ir CKD srityse.

Su inkstais susijusios būklės yra labai dažnos: CKD paveikia daugiau nei 1 iš 7 JAV suaugusiųjų, o apie 20 % hospitalizuotų suaugusiųjų diagnozuojama AKI. Viena iš priežasčių yra nepaprastas fiziologinis stresas, kurį inkstai patiria ilgą laiką, sakė dr. Parikh.

Kadangi inkstai nuolat filtruoja kraują, kad išlaikytų jo cheminę sudėtį, jie yra veikiami didelės koncentracijos elektrolitų, aplinkos toksinų ir potencialiai žalingų vaistų, pvz., gyvybę gelbstinčių vėžio chemoterapijų. Kadangi inkstų ląstelės gyvena ilgą laiką, turėdamos mažą regeneracinį pajėgumą, daktaras Parikhas su kolegomis domėjosi, ar dėl nusidėvėjimo pamažu blogėja inkstų funkcija ir, jei taip, koks mechanizmas gali būti atsakingas.

Tyrėjai ištyrė inkstų ląsteles iš gyvūnų modelių, kurie buvo veikiami streso veiksnių, tokių kaip sumažėjęs kraujo tekėjimas į inkstus arba žalingos cheminės medžiagos poveikis. Jie nustatė, kad šie įvykiai sukėlė mutacijų pliūpsnį mitochondrijų – organelių, veikiančių kaip energiją gaminančios jėgos – DNR, kurios laikui bėgant nebuvo ištaisytos, net ir po to, kai inkstai, matyt, užgijo.

Tyrėjai nustatė panašias mitochondrijų DNR mutacijas inkstų ląstelėse, veikiamose vandenilio peroksido, sukeliančių žalą, vadinamą oksidaciniu stresu, ir pacientų, sergančių CKD, inkstų ląstelėse, o tai rodo, kad šios mutacijos yra universalus fiziologinio streso požymis.

Kai mokslininkai panaudojo genų inžineriją, kad įvestų panašias mutacijas inkstų ląstelėse, kurios niekada nebuvo veikiamos šių stresorių, jie nustatė, kad mitochondrijos gamina žymiai mažiau ATP – energetinės molekulės, kuri skatina visas ląstelių operacijas. Inkstų ląstelės, turinčios šias mutacijas, taip pat buvo mažiau atsparios, kai jos buvo veikiamos streso veiksniams, ir laikui bėgant jų funkcija toliau mažėjo.

Siekdami susieti šias išvadas su inkstų funkcija, mokslininkai ištyrė mitochondrijų DNR iš pacientų, sergančių CKD, JK Biobank, duomenų bazėje, kurioje yra daugiau nei pusės milijono savanorių genetinė, sveikatos ir gyvenimo būdo informacija. Tie, kurių inkstų funkcija blogesnė, turėjo proporcingai daugiau mutacijų.

Šie rezultatai rodo, kad mutacijos laikui bėgant gali signalizuoti apie žalą, sakė daktaras Parikhas, ir prognozuoja tų, kurių inkstų funkcija vis dar buvo gana gera, nuosmukį. Nepriklausomai, mutacijų našta numatė būsimų AKI epizodų tikimybę.

Išvados taip pat gali paaiškinti kai kuriuos bendruosius senėjimo ypatumus, pridūrė jis. Kaip ir inkstų ląstelės, tos, kurios sudaro smegenis, širdį ir griaučių raumenis, yra ilgaamžės, mažai atsinaujinančios ir atlieka daug „darbo“ kūnui. Todėl jie turi daug mitochondrijų, kurios skatina jų veiklą. Tai taip pat yra audiniai, kurie senstant labai išsigimsta, o šis mažėjimas sukelia daugybę su amžiumi susijusių būklių.

Jei būsimi tyrimai parodys, kad šių audinių mitochondrijų DNR taip pat yra pažeista visą gyvenimą trunkančio streso, ieškant būdo, kaip kompensuoti ar išgydyti šią žalą papildais arba panaudoti natūralius mechanizmus, kuriuos ląstelės naudoja mitochondrijoms pakeisti, gali pratęsti tiek gyvenimo, tiek sveikatos trukmę, sakė daktaras Parikhas.