Mitocôndrias são as usinas de energia da célula, produzindo a molécula de loja de energia química Trifosfato de adenosina (ATP) Para alimentar a bioquímica celular. A função mitocondrial diminui com a idadeem parte devido a danos ao DNA da mitocôndria e em parte devido a mudanças em nuclear expressão gênica que afetar as proteínas necessárias para as mitocôndrias. Isso é considerado uma contribuição importante para a degeneração relacionada à idade, particularmente em tecidos como músculo e cérebro que têm alta necessidade de energia.
As células assumem mitocôndrias do ambiente e as utilizam. Estudos em ratos indicaram que Transplante de mitocôndrias Colhidos em culturas de células podem produzir benefícios duradouros. O processo de envelhecimento que diminui a função mitocondrial demora um pouco para operar, e as mitocôndrias juvenis podem melhorar a função por um longo período de tempo. O desafio aqui é que os ratos são pequenos e as pessoas são grandes; A produção confiável do grande número de mitocôndrias necessárias é o principal obstáculo que impedia o uso clínico dessa abordagem em idosos.
Várias empresas estão trabalhando no desafio de fabricação mitocondrial, incluindo Cellvie e Mitrix Bio. No artigo de acesso aberto de hoje, um grupo acadêmico descreve uma abordagem em potencial para o problema, embora isso seja destinado a injeção native em cartilagem. O objetivo de infusões de corpo inteiro de mitocôndrias de substituição pode exigir mais duas ordens de magnitude de escala aumentada, e resta saber se essa abordagem funcionará nesse nível.
As mitocôndrias são vitais organelas cujo comprometimento leva a inúmeros distúrbios metabólicos. O transplante mitocondrial serve como uma terapia clínica promissora. No entanto, sua aplicação generalizada é prejudicada pela disponibilidade limitada de mitocôndrias saudáveis, com a dose necessária atingindo até 10^9 mitocôndrias por injeção/paciente. Isso requer abordagens sustentáveis e tratáveis para produzir mitocôndrias humanas de alta qualidade.
Neste estudo, demonstramos uma estratégia produtora de mitocôndrias altamente eficientes, manipulando mitobiogênese e ajuste o equilíbrio de organelas em humano células -tronco mesenquimais (MSCs). Utilizando um meio de cultura otimizado (condição mito) desenvolvido a partir de nossa fórmula estabelecida, alcançamos um aumento de 854 vezes na produção de mitocôndrias em comparação com a cultura regular de MSC dentro de 15 dias. Essas mitocôndrias não foram apenas expandidas significativamente, mas também exibiram função superior antes e depois do isolamento, com os níveis de produção de ATP atingindo 5,71 vezes o das mitocôndrias normais.
Mecanisticamente, revelamos a ativação do AMPK Pathway e o estabelecimento de um novo estado celular best para a fabricação mitocondrial, caracterizada por proliferação e mitobiogênese aprimoradas enquanto suprimem outras atividades que consomem energia. Além disso, o in vivo A função dessas mitocôndrias foi validada na mitoterapia em um mouse Osteoartrite Modelo, resultando em regeneração significativa da cartilagem durante um período de 12 semanas. No geral, este estudo apresentou uma nova estratégia para a fabricação de mitocôndrias humanas e forneceu informações sobre os mecanismos moleculares que regem a síntese de organelas.
