poniedziałek , 5 Grudzień 2016
Home / Informacje / Uczelnia / Co łączy mózg i ziemniaka?
fot.
(fot. )

Co łączy mózg i ziemniaka?

Białka, których dotyczy odkrycie, tworzą tzw. kanały jonowe. Ich rola polega na przepuszczaniu – w kontrolowany sposób – dużych ilości konkretnych jonów (np. potasu, sodu, wapnia lub chloru) przez błony otaczające komórki lub ich struktury wewnętrzne.

Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie we współpracy z kolegami z Instytutu Biologii Molekularnej i Biotechnologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu badali kanały, wyspecjalizowane w transporcie jonów potasu przez błony mitochondriów, tj. organelli odpowiedzialnych za produkcję energii w komórkach.

Na podstawie pomiarów prądów, płynących przez kanały potasowe w mitochondriach ziemniaka, badacze doszli do wniosku, że pewne ich odmiany (a dokładnie kanały potasowe regulowane przez jony wapnia) są pod względem budowy i funkcji identyczne z kanałami potasowymi w mitochondriach neuronów w mózgach ssaków. Co więcej, okazało się, że reagują na te same toksyny.

“To zadziwiająca obserwacja. Białka odpowiedzialne za transport jonów potasu wydają się być ewolucyjnie wręcz zakonserwowane w mitochondriach” – powiedziała współautorka pracy prof. Wiesława Jarmuszkiewicz z Instytutu Biologii Molekularnej i Biotechnologii w Poznaniu.

Jak przypominają badacze, mitochondria mają długość kilku mikrometrów (jeden mikrometr to jedna tysięczna milimetra – PAP), a ich liczba w komórce może wynosić od kilkuset do kilku tysięcy. Występują tylko w komórkach posiadających jądro komórkowe (tzw. eukariotycznych); nie ma ich w komórkach bakterii czy sinic, które są pozbawione jądra.

Mitochondria, określane mianem centrów energetycznych komórek, odpowiadają za ważne funkcje życiowe, m.in. wytwarzają adenozynotrifosforan (ATP) – związek chemiczny będący głównym nośnikiem energii chemicznej w komórkach. Jak fundamentalne znaczenie ma ten związek może świadczyć fakt, że każdego dnia człowiek przekształca ATP w masie porównywalnej z masą całego ciała, podkreślają naukowcy.

“Problem z kanałami jonowymi w błonach mitochondrialnych polega na tym, że na zdrowy rozsądek w ogóle nie powinno ich być – skomentował współautor badań prof. Adam Szewczyk z Instytutu Nenckiego. – Współczesne modele produkcji energii w komórkach wskazują, że kanały w błonach mitochondriów obniżałyby efektywność tego procesu. Skoro jednak kanały są, ich obecność musiała dawać istotną przewagę ewolucyjną. Tak rodzi się pytanie: w którym momencie w historii życia na Ziemi ta przewaga się ujawniła”.

Wcześniej prof. Szewczyk razem ze współpracownikami wykazał też obecność kanału potasowego regulowanego przez ATP w mitochondriach ameby.

Zdaniem naukowców, badania nad kanałami jonowymi mitochondriów mogą mieć istotne znaczenie medyczne. Kanały potasowe są bowiem obecne w mitochondriach komórek innych niż neurony – jak np. komórki mięśnia sercowego czy komórki skóry (np. keratynocyty).

Jak wyjaśnił PAP prof. Szewczyk, aktywacja kanałów potasowych w mitochondriach zmniejsza śmiertelność komórek w różnych sytuacjach stresowych, prawdopodobnie poprzez redukcję ilości tzw. wolnych rodników (tj. reaktywnych form tlenu). Dlatego, leki, które aktywowałyby kanały potasowe mogłyby znacząco ograniczać skutki udarów mózgu i zawałów serca.

Wprowadzenie nowego leku na rynek jest jednak procesem bardzo drogim i długotrwałym, zaznaczają naukowcy. Ich zdaniem, znacznie szybciej efekty tych badań znajdą zastosowanie w przemyśle kosmetycznym. Substancje oddziałujące na kanały mitochondrialne w komórkach mogłyby mieć działanie ochronne wobec skóry. “Substancje te muszą być dostateczne lipofilne, aby dotrzeć do wnętrza komórki i zadziałać na kanały jonowe mitochondriów” – poinformował PAP prof. Szewczyk.

Instytut Biologii Doświadczalnej PAN planuje rozpocząć długofalową współpracę z Laboratorium Kosmetycznym Dr Irena Eris. Obie instytucje złożyły wspólny projekt w ramach Inicjatywy INNOTECH, realizowanej przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

“Jeśli wszystko pójdzie po naszej myśli, już za kilka lat każdy będzie mógł kupić nowy dermokosmetyk i na własnej skórze przekonać się o korzyściach płynących z badań podstawowych nad mitochondriami” – podsumował prof. Szewczyk.

Autor: Źródło: PAP Nauka w Polsce

Like
Like Love Haha Wow Sad Angry

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

X

Kontynuując przeglądanie strony, wyrażasz zgodę na używanie przez nas plików cookies. więcej informcji

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close