Sellulêre energiemetabolisme volg ook die ritme van die sirkadiese horlosie. 'n Studie van die Universiteit van Basel het nou presies gewys hoe dit werk deur die verband tussen die sirkadiese ritme en die mitochondriale netwerk vir die eerste keer te openbaar.
Ontelbare geneties beheerde horlosies tik in verskillende dele van ons liggame, soos die lewer, niere en hart. Hulle begin onder andere baie metaboliese prosesse, wat verseker dat dit op die optimale tyd van die dag plaasvind.
Mitochondria - klein organelle wat in byna al ons selle bestaan en hulle van energie voorsien - speel 'n belangrike rol in hierdie sellulêre prosesse. Tot nou toe was dit onduidelik hoe presies die 24-uur sirkadiese ritme energiemetabolisme gereguleer het.
Splytingsproteïen stel die ritme
In die meeste selle verbind mitochondria in 'n voortdurend veranderende netwerk wat by verskeie toestande kan aanpas. Mitochondria kan dus saamsmelt en dan weer verdeel. Ontwrigting van hierdie splyting-fusie-dinamiek kan tot gesondheidsprobleme lei.
Navorsers het nou presies ondersoek hoe die mitochondriale netwerk met ons interne biologiese horlosie in wisselwerking tree deur 'n kombinasie van in vitro-modelle en klok-tekorte muise of muise met verswakte mitochondriale splitsing te gebruik.
Hul resultate toon dat die mitochondriale splyting-fusie-siklus beheer word deur die splytingproteïen Drp1, wat op sy beurt gesinchroniseer word deur 'n interne biologiese klok. Hierdie ritme is 'n integrale deel van die bepaling van wanneer en hoeveel energie die mitochondria kan verskaf.
"Die tyd van die dag bepaal die ontwerp van die mitochondriale netwerk, en dit beïnvloed op sy beurt die selle se energiekapasiteit," verduidelik studieleier professor Anne Eckert van die Universiteit van Basel se Transfakulteit Navorsingsplatform Molekulêre en Kognitiewe Neurowetenskappe MCN.
Verwantskap tussen sirkadiese klok en energieproduksie
Die navorsers het ook gewys dat die mitochondriale netwerk sy ritme verloor as die sirkadiese horlosie benadeel is, wat 'n afname in energieproduksie in die selle veroorsaak.
Op soortgelyke wyse versteur die Drp1-splytingsproteïen farmakologies of geneties die ritme van energieproduksie, wat weer die ritme van die sirkadiese horlosie beïnvloed.
Hierdie bevindinge kan 'n rol speel in die ontwikkeling van nuwe terapeutiese benaderings; byvoorbeeld vir siektes wat gekenmerk word deur 'n verswakte sirkadiese klok en gekompromitteerde mitochondriale funksie, soos Alzheimer's.
Die studie is in die joernaal Cell Metabolism gepubliseer en het navorsers van die Universiteit van Basel, Universiteit van Zürich en Universiteit Psigiatriese Klinieke Basel (UPK Basel) betrek.
