Intercellulær mitokondriell overføring for revitalisering av vev

Mitokondriene er cellenes energikraftverk. Ved bruk av oksygen henter mitokondriene ut energi fra næringsstoffene vi spiser, og omdanner disse til energi (ATP). Energiproduksjonen foregår ved hjelp av flere hundre typer enzymer og andre proteiner som lages av mitokondrienes egne ribosomer. Dysfunksjon i mitokondriene er forbundet med et høyt antall patologiske endringer og sykdommer^1-2.

Kilden til denne nyhetsartikkelen er en oversiktsartikkel i Nature³.

Lenge trodde man at mitokondriene kun fantes intracellulært i cytoplasma. Ny kunnskap har vist at mitokondriene kan reprogrammeres og bevege seg mellom celler⁴. Mitokondriene gjennomgår ofte morfologiske eller posisjonelle endringer når de reagerer på ulike stress- og energibehov. Foruten å revitalisere stressede celler og skadet vev på grunn av mitokondriell dysfunksjon, skjer den intercellulære mitokondrielle overføringen også under fysiologiske forhold. Mitokondriene er avgjørende for vevshomeostase, reparasjon av skadet vev, tumorprogresjon og immunregulering.

Den intercellulære vandringen av mitokondrier er best studert i sentralnervesystemet, det kardiovaskulære systemet og det respiratoriske systemet. Mitokondriedonering ser også ut til å spille en sentral rolle i stamcelleterapi.

I sentralnervesystemet antas intercellulær overføring av mitokondrier å være avgjørende i reparasjonsarbeidet ved iskemiske og hemorragiske skader, ved ryggmargsskader, i nevronal beskyttelse av kjemoterapi indusert nevrotoksisitet og ved nevrodegenerasjon. Mitokondriedysfunksjon er en viktig komponent ved nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers og Parkinsons sykdom^5-7.

Den intercellulære overføringen av mitokondrier er en universell biologisk hendelse som skjer med eller uten stressfaktorer, selv om mange av detaljene i denne prosessen fortsatt er stort sett uklare. Terapeutisk kan det være mulig å utnytte den nye innsikten til selektivt å katalysere eller avbryte denne typen mitokondriell kommunikasjon for vevsrevitalisering og homeostase samt tumorundertrykkelse.

Ytterligere studier er avgjørende for å avklare kunnskapshull om den intercellulære overføringen av mitokondrier ved normal fysiologi og i patologiske prosesser. Selv om det fortsatt er mange kritiske barrierer å overvinne, kan en bedre forståelse av optimale forhold for mitokondriell overføring føre til et gjennombrudd i bruken av friske mitokondrier til å erstatte skadede eller ødelagte mitokondrier i reparasjonsprosesser i kroppen. 

Et eksempel på en intervensjon der en tror mitokondriene stimuleres og kan bidra til å reparere skadet vev, er ved bruk av rødlysterapi, for eksempel i behandlingen av Parkinsons sykdom⁸.