Der zentrale Knoten des zellulären Stoffwechselnetzwerks ist das Mitochondrium. Mitochondrialer Stress ist eng mit dem Altern und einer Reihe von Krankheiten verbunden, darunter Krebs und Neurodegeneration. Um die mitochondriale Homöostase aufrechtzuerhalten, lösen Zellen autonom bestimmte Stressreaktionen aus, um mit mitochondrialen Stress fertig zu werden.
Es ist interessant festzustellen, dass Gewebe oder Zellen, die keinen direkten mitochondrialen Stress erfahren, dennoch einer nicht-autonomen Induktion von mitochondrialen Stressreaktionen ausgesetzt sein können. Mitokine, die sekretierte Chemikalien sind, vermitteln solche nicht-autonomen mitochondrialen Stressreaktionen. Die Mitokinforschung nimmt aufgrund ihres großen translationalen Potenzials zur Verbesserung der menschlichen Stoffwechselgesundheit zu.
In einem Übersichtsartikel veröffentlicht in Lebensstoffwechselfasste die Gruppe von Dr. Andrew Dillin von der University of California, Berkeley, zusammen mit der Gruppe von Dr. Tian Ye vom Institut für Genetik und Entwicklungsbiologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) aktuelle Studien über das durch Mitokine vermittelte Intergewebe zusammen Kommunikation von mitochondrialen Stresssignalen und deren Auswirkungen auf die Regulierung der Stoffwechselgesundheit.
Einblicke in das Verständnis, wie verschiedene Mitokine die mitochondriale Stresssignalisierung zwischen den Geweben und den Stoffwechsel des Organismus koordinieren, könnten laut den Forschern dazu beitragen, Strategien zur Förderung der Stoffwechselgesundheit zu entwickeln.
Sie fassten die jüngsten Forschungsfortschritte bei der Kommunikation zwischen Geweben von mitochondrialen Stressreaktionen bei Caenorhabditis elegans zusammen. Darüber hinaus untersuchten sie eingehend die Auswirkungen mehrerer Mitokine auf die mitochondriale Stresssignalisierung zwischen Geweben und die metabolische Gesundheit bei C. elegans und Säugetieren.
Sie untersuchten Beispiele für Mitokine, darunter Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21 (FGF21), Wachstumsdifferenzierungsfaktor 15 (GDF15), verschiedene mitochondriale Peptide (MDP), Adrenomedullin 2 (ADM2) und Angiopoietin-like 6 (ANGPTL6) als potenzielle Biomarker für die metabolische Gesundheit und wie Änderungen in ihrer Häufigkeit den Stoffwechselstatus bei Säugetieren beeinflussen.
Angesichts der Tatsache, dass Mitochondrien von alten aeroben Bakterien stammen könnten, diskutierten sie die Möglichkeit, dass das bakterielle Quorum Sensing ein Ursprung der interzellulären mitochondrialen Kommunikation ist.
Zukünftige Studien könnten dazu beitragen, Strategien zur Nutzung von Mitokinen und interzellulärer mitochondrialer Kommunikation zur Verbesserung der metabolischen Gesundheit zu entwickeln.
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Hanlin Zhang et al, Inter-tissue communication of mitochondrial stress andmetabolic health, Lebensstoffwechsel (2023). DOI: 10.1093/lifemeta/load001