Воспроизводство влияет на ключевой митохондриальный стрессовый ответ
Исследование, проведенное в Институте молекулярной биологии и биотехнологии (IMBB) Фонда исследований и технологий Hellas (FORTH) и в Кёльнском университете и опубликованное в Cell Reports, показывает, что сигналы зародышевой линии влияют на способность соматических тканей запускать развернутый ответ на белки митохондрий (UPRmt).
Ученые продемонстрировали, что функциональная репродуктивная зародышевая линия необходима для полноценного ответа организма на митохондриальный стресс. UPRmt — это критический путь стрессового ответа, активируемый при нарушении среды сворачивания белков в митохондриях.
Используя генетический инструментарий модельного организма Caenorhabditis elegans, исследователи показали, что мутантные нематоды, лишенные стволовых клеток, сперматозоидов или ооцитов, не способны реагировать на различные генетические или химические индукторы UPRmt.
Ключевые выводы:
- Для индукции UPRmt в соматических клетках критически важны именно репродуктивные сигналы, а не стволовые клетки зародышевой линии. Соматические клетки сохраняют способность запускать UPRmt, пока организм репродуктивно активен и производит жизнеспособное потомство.
- Ответ UPRmt имеет половой диморфизм: самцы нематод по своей природе не способны на него реагировать.
- Митохондриальный стресс в "бессмертной" ткани зародышевой линии может активировать UPRmt в соме, что устанавливает новую парадигму коммуникации от зародышевой линии к соме. Этот механизм, вероятно, служит защитной стратегией.
- Зародышевая линия поддерживает способность кишечника к индукции UPRmt, который, в свою очередь, поддерживает зародышевую линию, синтезируя и секретируя желток для питания развивающихся эмбрионов.
Эти результаты связывают общеорганизменный ответ на митохондриальный стресс с репродуктивным статусом организма и указывают, что снижение репродуктивной способности является основной причиной коллапса протеостаза при старении.
Понимание этой связи может привести к новым подходам для сохранения целостности протеома у стареющего населения и смягчения возрастных заболеваний.