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Jul 31, 2023

Gli antiossidanti dei mitocondri proteggono le cellule dalla morte

Summary: The STARD7 enzyme helps transport the antioxidant coenzyme Q from the

Riepilogo:L'enzima STARD7 aiuta a trasportare il coenzima antiossidante Q dai mitocondri alla superficie cellulare.

Fonte:Istituto Max Planck

Gli antiossidanti sono spesso pubblicizzati come una panacea in campo nutrizionale e offerti come integratori alimentari. Tuttavia, il nostro corpo produce anche questi spazzini di radicali, uno dei quali è il coenzima Q.

Ora i ricercatori dell'Istituto Max Planck per la biologia dell'invecchiamento di Colonia, in Germania, hanno scoperto come la sostanza prodotta nei nostri mitocondri raggiunge la superficie cellulare e protegge le nostre cellule dalla morte.

Il coenzima Q è un antiossidante essenziale per il nostro organismo. Una carenza di coenzima Q porta a malattie gravi come la sindrome di Leigh, una malattia ereditaria in cui vengono colpite alcune regioni del cervello e, tra le altre cose, può verificarsi debolezza muscolare.

Una carenza di coenzima Q è anche uno dei primi segni di invecchiamento e può verificarsi già a partire dai 20 anni. Ma perché non possiamo assumere questa sostanza semplicemente con il cibo?

"Il coenzima Q è una molecola altamente idrofobica che il nostro corpo assorbe molto poco dal cibo", spiega Soni Deshwal, scienziata del Max Planck Institute for Biology of Aging e autrice principale dello studio. Ma nelle nostre cellule è un problema anche il fatto che il coenzima Q non è solubile in acqua.

L'antiossidante si forma nei mitocondri e deve passare attraverso l'interno acquoso delle cellule chiamato citoplasma fino alla superficie delle cellule per neutralizzare le specie lipidiche ossidate.

"Con la nostra ricerca siamo ora in grado di identificare le proteine ​​coinvolte nel trasporto del coenzima Q dai mitocondri alla superficie cellulare", spiega Deshwal.

I ricercatori hanno scoperto che un enzima chiamato STARD7 aiuta a trasportare il coenzima. Questa proteina non è localizzata solo nei mitocondri, ma anche all'interno del citoplasma.

"I mitocondri trasportano attivamente il coenzima Q sulla superficie cellulare per proteggere le cellule dalla morte cellulare. È come se i mitocondri fornissero cerotti sulla superficie per proteggere la cellula", afferma Deshwal.

“Ciò dimostra ancora una volta che i mitocondri non sono solo importanti come fornitori di energia per le nostre cellule, ma svolgono anche ruoli regolatori cruciali”.

A lungo termine, i ricercatori sperano che una comprensione precisa di questo processo di trasporto consenta di trasportare il coenzima Q nelle cellule dei pazienti affetti e di fornire così un nuovo approccio terapeutico per malattie come la sindrome di Leigh.

Autore:Maren BerghoffFonte:Istituto Max PlanckContatto:Maren Berghoff – Istituto Max PlanckImmagine: L'immagine è accreditata a MPI f. Biologia dell'invecchiamento/ S. Deshwal

Ricerca originale: Accesso aperto."I mitocondri regolano il trasporto intracellulare del coenzima Q e la resistenza ferroptotica tramite STARD7" di Soni Deshwal. Biologia cellulare naturale

Astratto

I mitocondri regolano il trasporto intracellulare del coenzima Q e la resistenza ferroptotica tramite STARD7

Il coenzima Q (o ubichinone) è un lipide redox-attivo che funge da trasportatore universale di elettroni nella catena respiratoria mitocondriale e antiossidante nella membrana plasmatica limitando la perossidazione lipidica e la ferroptosi.

I meccanismi che consentono la distribuzione cellulare del coenzima Q dopo la sintesi all'interno dei mitocondri non sono compresi.

Qui identifichiamo la proteina di trasferimento dei lipidi citosolici STARD7 come fattore critico del trasporto intracellulare del coenzima Q e soppressore della ferroptosi.

La doppia localizzazione di STARD7 nello spazio intermembrana dei mitocondri e nel citosol dopo la scissione da parte della proteasi romboidale PARL garantisce la sintesi del coenzima Q nei mitocondri e il suo trasporto alla membrana plasmatica.

Mentre lo STARD7 mitocondriale preserva la sintesi del coenzima Q, la funzione di fosforilazione ossidativa e la morfogenesi delle creste, lo STARD7 citosolico è necessario per il trasporto del coenzima Q alla membrana plasmatica e protegge dalla ferroptosi.