Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Aktywacja mitofagii – nowy sposób walki ze starzeniem skóry

2018-02-22  / Autor: Marcin Siekierski, Provital Polska Sp. z o.o.

Wśród licznych teorii próbujących wytłumaczyć proces starzenia, takich jak koncepcja wolnorodnikowa czy telomerowa, jedną z najistotniejszych jest teoria mitochondrialna.

Aktualne badania naukowe wskazują bowiem, że dysfunkcja mitochondriów odgrywa kluczową rolę w złożonej sieci procesów prowadzących do starzenia się komórek i organów, w tym komórek skóry.

Wpływ mitochondriów na starzenie

Mitochondria są znane przede wszystkim jako centra energetyczne komórki i swoiste „elektrownie”, które w procesie oddychania komórkowego wytwarzają energię niezbędną do prawidłowego funkcjonowania komórki. Synteza adenozynotrifosforanu (ATP) to złożony i wieloetapowy proces, składający się z licznych reakcji biochemicznych, tworzących wspólnie cykl kwasu cytrynowego (tzw. cykl Krebsa). Jednym z jego elementów jest transport w łańcuchu oddechowym wysokoenergetycznych elektronów pochodzących z metabolizmu składników odżywczych. Część elektronów opuszcza jednak mitochondrium i daje początek reaktywnym formom tlenu (RFT, ang. ROS – Reactive Oxygen Species), które utleniają proteiny, DNA oraz lipidy komórek.

Niski poziom RFT w komórce to zjawisko korzystne z punktu widzenia potrzeb sygnałowych. Sytuacja jednak znacznie się pogarsza, gdy dochodzi do uszkodzenia mitochondrium oraz akumulacji tych uszkodzeń na skutek stresu oksydacyjnego (brak równowagi między produkcją wolnych rodników a ich unieszkodliwianiem przez antyoksydanty), stanów zapalnych lub starzenia. Uszkodzone mitochondrium funkcjonuje bowiem w zaburzony sposób, produkując mniejszą ilość energii kosztem zwiększonej syntezy wolnych rodników. Wywołuje to efekt błędnego koła – reaktywne formy tlenu, uwalniane na skutek niewłaściwego działania łańcucha oddechowego, jeszcze silniej potęgują niszczenie pozostałych składników komórek, co prowadzi do dalszego zmniejszenia wytwarzania ATP, zwiększonego stresu oksydacyjnego, a nawet śmierci komórek. W związku z tym, że jakość mitochondriów spada wraz z wiekiem, ich dysfunkcja uznawana jest obecnie za jedną z cech starzenia się organizmu. Odnosząc powyższą sytuację do komórek skóry, zaburzenie funkcjonowania mitochondriów i zmniejszony poziom energii będą oznaczały spadek aktywności fibroblastów w zakresie produkcji podstawowych protein strukturalnych macierzy pozakomórkowej (kolagen, elastyna), z kolei nadmiernie zwiększona ilość reaktywnych form tlenu wywoływać będzie kolejne degradacje składników skóry. Efektem końcowym będzie spadek jędrności i elastyczności oraz pojawienie się zmarszczek – czyli głównych oznak starzenia skórnego.

 

Wbrew klasycznemu rozumowaniu, mitochondria nie są odizolowanymi składnikami komórek. Wręcz przeciwnie, tworzą one swoistą „społeczność” wewnątrz komórki, która może stanowić nawet 25% jej wnętrza i która podlega stałym zmianom (migracja, łączenie, podział). Procesy te regulują funkcjonowanie oraz jakość mitochondriów, ale wraz z wiekiem ich dynamika spada, co wpływa na skuteczność działania tych organelli. Ponieważ zachowanie odpowiednio dużej populacji zdrowych mitochondriów jest kluczowe dla prawidłowego działania komórek, rozwinęły one specyficzny mechanizm kontroli jakości. W 2005 roku J.J. Lemasters zaproponował termin mitofagia, jako charakterystyczny dla organelli proces degradacji uszkodzonych mitochondriów w lizosomach.

Mitofagia – recykling mitochondriów

Mitofagia to inaczej selektywna odmiana autofagii – mechanizmu polegającego na trawieniu przez komórkę zużytego materiału komórkowego, opisanego szczegółowo przez Yoshinori Ohsumi, laureata Nagrody Nobla z medycyny w roku 2016. W przypadku mitofagii istnieje kilka sugerowanych dróg, za pomocą których może przebiegać ten proces, jednak najdokładniej scharakteryzowana jest obecnie ścieżka uwzględniająca wpływ protein PINK1 oraz Parkin. W uszkodzonych mitochondriach zachodzi depolaryzacja wewnętrznej błony komórkowej, wywołująca wzrost stężenia PINK1 oraz Parkin w błonie zewnętrznej, zmianę jej struktury proteinowej oraz spadek potencjału. Jest to sygnał inicjujący rozpoczęcie mitofagii, czyli zamknięcie mitochondrium w pęcherzyku i jego trawienie przez lizosom. Część fragmentów rozłożonego mitochondrium jest odrzucana jako odpad, podczas gdy pozostałe są wykorzystywane w procesie biogenezy do stworzenia nowego mitochondrium. Ten specyficzny mechanizm można zatem przyrównać do recyklingu komórkowego, który jednocześnie działa niczym kontrola jakości mitochondriów. Mitofagia, wraz z mitobiogenezą, odpowiadają bowiem wspólnie za prawidłowy obrót mitochondriów i zachowanie homeostazy komórek.


CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 4/2017 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.



przemysł kosmetycznymitofagiastarzenie się

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Ten artykuł nie został jeszcze oceniony.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejNajnowsze

Więcej aktualności





WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)





WięcejSonda

Czy fake newsy w branży chemicznej to problem?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie