Home » Știință » Mitocondriile „aruncă” ADN în creier și ne fură ani buni din viață

Mitocondriile „aruncă” ADN în creier și ne fură ani buni din viață

Mitocondriile „aruncă” ADN în creier și ne fură ani buni din viață
Foto: Torsten Wittman/University of California, San Francisco, CC BY-NC 2.0
Publicat: 01.09.2024

Fragmente de ADN eliminate de unitățile de energie ale neuronilor noștri sunt absorbite în genomul nostru nuclear mult mai frecvent decât se credea, ceea ce ar putea pune conduce creierul la riscuri mai mari de a dezvolta afecțiuni grave. Cum ne afectează viața faptul că mitocondriile „aruncă” ADN în creier?

O investigație condusă de o echipă de cercetători de la Universitatea Columbia (SUA) a descoperit că persoanele cu un număr mai mare de inserții mitocondriale nucleare (cunoscute sub numele de NUMT) în celulele lor cerebrale au șanse mai mari de a muri mai devreme decât cei cu mai puține transferuri de ADN.

Mitocondriile servesc drept „baterii” ale celulelor, generând energie sub formă de „monedă” chimică, potrivită pentru majoritatea nevoilor metabolice ale corpului nostru. Odată o entitate microbiană de sine stătătoare, aceste mici centrale energetice au fost „cooptate” de strămoșii noștri unicelulari acum miliarde de ani, împreună cu genele lor.

De atunci, genomurile noastre ancestrale și mitocondriale au coexistat într-o relație reciproc benefică, mitocondriile transferând lent fragmente din genomul lor în biblioteca genetică a celulei. Aceasta este o migrație subtilă care continuă și în zilele noastre.

Mitocondriile „aruncă” ADN în creier. Cât de frecvent se întâmplă?

„Este rar, dar un nou NUMT se integrează în genomul uman aproximativ o dată la fiecare 4.000 de nașteri”, spune biologul molecular Kalpita Karan, de la Universitatea Columbia.

„Acesta este unul dintre multele moduri, conservate de la drojdie la oameni, prin care mitocondriile comunică cu genele nucleare”, continuă cercetătoarea.

Pentru genealogii care urmăresc moștenirea mitocondrială sau pentru clinicienii medico-legali care construiesc hărți familiale, o astfel de contaminare încrucișată a materialului genetic poate fi o sursă de confuzie.

Cercetătorii medicali au descoperit o problemă și mai îngrijorătoare: faptul că mitocondriile „aruncă” ADN în creier poate duce la întreruperea unor procese esențiale.

Un „virus de casă”

„ADN-ul mitocondrial se comportă asemănător unui virus, folosindu-se de tăieturile din genom pentru a se insera sau ca genele săritoare cunoscute sub numele de retrotranspozoni care se deplasează în genomul uman”, spune geneticianul Ryan Mills, de la Universitatea din Michigan (SUA), care a condus studiul împreună cu Martin Picard, psihobiolog mitocondrial de la Universitatea Columbia.

Acest comportament asemănător unui „virus de casă” a fost anterior asociat cu un risc crescut de anumite tipuri de cancer în alte sisteme ale corpului, ceea ce, împreună cu dovezile că NUMT accelerează îmbătrânirea celulelor de drojdie, i-a determinat pe cercetători să ia în considerare dacă acumularea pe parcursul vieții de ADN mitocondrial în nucleii celulelor non-reproductive ar putea provoca alte probleme de sănătate.

Folosind un fond de material post-mortem colectat ca parte a unui alt studiu longitudinal asupra problemelor neurologice la persoanele în vârstă, echipa condusă de Picard și Mills a analizat mai multe zone diferite de țesut cerebral și celule imunitare de la aproape 1.200 de indivizi. Nu doar că fragmentele de ADN mitocondrial erau încorporate surprinzător de frecvent în cromozomii celulelor non-reproductive din corp, dar unele țesuturi, în special cele cu viață lungă, găzduiau o întreagă viață de „amintiri mitocondriale”.

Comparativ cu celulele circulante din sânge, celulele cerebrale acumulaseră mult mai multe NUMT, mostrele din cortexul prefrontal dorsolateral conținând de peste cinci ori mai multe inserții mitocondriale decât țesuturile prelevate din cerebel.

Îngrijorător este faptul că indivizii cu un număr mai mare de NUMT în genomul lor neural aveau șanse mai mari să moară mai devreme, cei care au decedat la o vârstă mai mică prezentând două inserții suplimentare pentru fiecare deceniu din viața lor comparativ cu cei care au trăit mai mult, scrie Science Alert.

Faptul că mitocondriile „aruncă” ADN în creier ne influențează durata vieții

„Acest lucru sugerează pentru prima dată că NUMT ar putea avea consecințe funcționale și ar putea influența durata vieții”, spune Picard.

„Acumularea de NUMT poate fi adăugată pe lista mecanismelor de instabilitate genomică care ar putea contribui la îmbătrânire, declin funcțional și longevitate”, continuă el. O măsurare a inserțiilor în culturi de fibroblaste umane a arătat că, în medie, un nou NUMT apărea la fiecare 12,6 zile, o rată care a crescut semnificativ în cazul mitocondriilor care conțineau mutații stresante.

Nu este pentru prima dată când fragmentele eliminate de ADN mitocondrial sunt suspectate de a provoca daune neurologice, dar acum este evident că includerea lor în biblioteca noastră genetică ar putea provoca propriul tip de haos.

Analizarea altor țesuturi pe un eșantion mai larg de populație ar putea dezvălui mai multe informații despre consecințele faptului că mitocondriile „aruncă” ADN în creier.

Chiar și această mică privire în conversația genetică din interiorul celulelor noastre sugerează că trebuie să fim atenți la tensiunea străveche dintre acești doi „colegi de casă” antici.

Această cercetare a fost publicată în PLOS Biology.

Vă recomandăm să citiți și:

Suntem cu un pas mai aproape de implanturile care să trateze epilepsia

Cel mai recent truc promovat în online pentru prevenirea ridurilor: masajul

Când limba poate fi roșie, albă sau albastră – și cât de grav este?

Consumul de canabis, asociat cu apariția cancerului din sfera ORL

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Copiii neandethalieni ar fi colecționat fosile la fel cum cei de azi colecționează abțibilduri
Copiii neandethalieni ar fi colecționat fosile la fel cum cei de azi colecționează abțibilduri
(P) Când au început să se ofere cadourile pentru Crăciun?
(P) Când au început să se ofere cadourile pentru Crăciun?
De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
De ce ne curge nasul de la mâncarea picantă?
Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?
Sunt alimentele fermentate bune pentru intestine sau doar delicioase?
Test de cultură generală. Cum sunt stabilite cursurile valutare?
Test de cultură generală. Cum sunt stabilite cursurile valutare?
Boomurile sonice ale rachetei Starship sunt atât de puternice încât ar putea deteriora structurile de la sol
Boomurile sonice ale rachetei Starship sunt atât de puternice încât ar putea deteriora structurile de la sol
Unul dintre marii producători de cărbune din lume renunță la extracție
Unul dintre marii producători de cărbune din lume renunță la extracție
Vești proaste pentru 4.000 de angajați Ford! Gigantul auto pregătește concedieri în Europa
Vești proaste pentru 4.000 de angajați Ford! Gigantul auto pregătește concedieri în Europa
Măsuri de securitate sporite la Machu Picchu după ce o femeie a împrăștiat cenușă umană în aer
Măsuri de securitate sporite la Machu Picchu după ce o femeie a împrăștiat cenușă umană în aer
Povestea desprinsă din cărţi a îndrăgitului Petre Ispirescu. Nu a făcut niciun an de şcoală, a fost la închisoare şi până la 50 de ani nu a părăsit niciodată localitatea natală
Povestea desprinsă din cărţi a îndrăgitului Petre Ispirescu. Nu a făcut niciun an de şcoală, a fost la închisoare ...
În ciuda amenințărilor globale, Marea Britanie renunță la nave de război, elicoptere și drone
În ciuda amenințărilor globale, Marea Britanie renunță la nave de război, elicoptere și drone
Un raport al Congresului SUA avertizează: China este acum o „ameninţare semnificativă”
Un raport al Congresului SUA avertizează: China este acum o „ameninţare semnificativă”
„Ciclon bombă” în nord-vestul Statelor Unite! Sute de mii de oameni au rămas fără curent
„Ciclon bombă” în nord-vestul Statelor Unite! Sute de mii de oameni au rămas fără curent
Elon Musk și Donald Trump au asistat împreună la o nouă lansare Starship
Elon Musk și Donald Trump au asistat împreună la o nouă lansare Starship
India vrea să construiască o stație spațială care orbitează Luna până în 2040
India vrea să construiască o stație spațială care orbitează Luna până în 2040
Un fenomen meteo bizar ar putea explica de ce fabricile declanșează ninsori
Un fenomen meteo bizar ar putea explica de ce fabricile declanșează ninsori
„Fluierul morții” al aztecilor are un efect ciudat asupra creierului uman
„Fluierul morții” al aztecilor are un efect ciudat asupra creierului uman
Sportivii au o memorie de lucru mult mai bună decât oamenii sedentari, arată cercetătorii
Sportivii au o memorie de lucru mult mai bună decât oamenii sedentari, arată cercetătorii