Imagine: pixabay.com (Commons Creative – free)
Mitocondriile din celulele creierului își introduc frecvent ADN-ul în nucleu, ceea ce poate afecta durata de viață, deoarece s-a descoperit că cei cu mai multe inserții mor mai devreme. Stresul pare să accelereze acest proces, sugerând un nou mod în care mitocondriile influențează sănătatea dincolo de producția de energie. Potrivit unei noi cercetări, aceste inserții de ADN mitocondrial ar putea fi legate de moartea timpurie.
Ca descendenți direcți ai bacteriilor antice, mitocondriile au fost întotdeauna puţin intrigante. Acum, un nou studiu arată că mitocondriile sunt posibil chiar mai ciudate decât am crezut. Studiul a constatat că mitocondriile din celulele creierului nostru își aruncă frecvent ADN-ul în nucleu, unde ADN-ul devine integrat în cromozomii celulelor. Și aceste inserții pot cauza rău: dintre cei aproape 1.200 de participanți la studiu, cei cu mai multe inserții de ADN mitocondrial în celulele creierului au avut mai multe șanse să moară mai devreme decât cei cu mai puține inserții.
„Obișnuiam să credem că transferul ADN-ului de la mitocondrii la genomul uman era un eveniment rar”, a spus Martin Picard, biolog și profesor asociat de medicină comportamentală la Columbia University, autorul principal al studiului. „Este uimitor că acest lucru pare să se întâmple de mai multe ori în timpul vieții unei persoane. Am găsit multe dintre aceste inserții în diferite regiuni ale creierului, dar nu în celulele sanguine, explicând de ce zeci de studii anterioare care au analizat ADN-ul din sânge au omis acest fenomen”.
Mitocondriile trăiesc în interiorul tuturor celulelor noastre, dar spre deosebire de alte organisme, mitocondriile au propriul lor ADN, o mică catenă circulară cu aproximativ trei duzini de gene. ADN-ul mitocondrial este o rămășiță din strămoșii noştri: bacterii străvechi care s-au instalat în strămoșii noștri unicelulari cu aproximativ 1,5 miliarde de ani în urmă. În ultimele decenii, cercetătorii au descoperit că ADN-ul mitocondrial poate „sări” ocazional. Mitocondriile eliberează segmente de ADN mitocondrial care pot călători prin porii nucleului și se pot integra în cromozomii unei celule (unde inserțiile se numesc NUMT, pentru segmentele mitocondriale nucleare). Un nou studiu a constatat că inserția ADN-ului mitocondrial nuclear – cândva era considerată rară – are loc în creierul uman de mai multe ori în timpul vieții unei persoane. Iar ADN-ul mitocondrial se comportă similar cu un virus.
Ca urmare, toți ne plimbăm cu sute de segmente de ADN mitocondrial vestigiale, în mare parte benigne, în cromozomii noștri pe care le-am moștenit de la strămoșii noștri. Cercetătorii au constatat că inserția ADN-ului mitocondrial nuclear are loc în creierul uman – mai ales în cortexul prefrontal – și probabil de mai multe ori pe parcursul vieții unei persoane. De asemenea, au descoperit că persoanele cu mai multe NUMT-uri în cortexul lor prefrontal au murit mai devreme decât persoanele cu mai puține NUMT-uri. Acest lucru sugerează că NUMT-urile pot avea consecințe funcționale și poate influența durata de viață.
Ce cauzează NUMT-urile în creier și de ce unele regiuni se acumulează mai mult decât altele? Stresul face ca mitocondriile să elibereze mai multe bucăți din ADN-ul lor, iar aceste bucăți pot „infecta” genomul nuclear.
Sursa: studiul ştiinţific „Somatic nuclear mitochondrial DNA insertions are prevalent in the human brain and accumulate over time in fibroblasts” / plos.org