Artikel zur Langlebigkeit

Mitochondriale Fehlfunktion im Zusammenhang mit Blutgefäßentzündungen

Mitochondriale Fehlfunktion im Zusammenhang mit Blutgefäßentzündungen
  • Anomalien im mitochondrialen Teilungsprozess in Endothelzellen, die Blutgefäße auskleiden, tragen zu Entzündungen und oxidativem Stress im Herz-Kreislauf-System bei.

  • Mitochondrien teilen und vereinigen sich ständig in Prozessen, die als Spaltung und Fusion bezeichnet werden. Wenn dieses Gleichgewicht gestört ist, kommt es zu einer Entzündung.

  • Salicylat, der Wirkstoff in Aspirin, kann das Spaltungs-Fusions-Gleichgewicht wiederherstellen und so Entzündungen reduzieren.

Dieser Artikel wurde auf Temple Health News veröffentlicht: 

Die überwiegende Mehrheit der Zellen im menschlichen Körper enthält winzige Kraftwerke, sogenannte Mitochondrien, die einen Großteil der Energie erzeugen, die die Zellen für alltägliche Aktivitäten benötigen. Wie eine dynamische erneuerbare Ressource teilen und vereinen sich diese kleinen Kraftwerke ständig in Prozessen, die als Spaltung und Fusion bezeichnet werden. Das Gleichgewicht zwischen Spaltung und Fusion ist entscheidend für die Gesundheit – insbesondere für die Herz-Kreislauf-Gesundheit.

Jetzt haben Wissenschaftler der Lewis Katz School of Medicine an der Temple University (LKSOM) in einer neuen Forschung einen neuartigen Mechanismus aufgedeckt, durch den Anomalien bei der Mitochondrienspaltung in Endothelzellen – den Zellen, die die innere Oberfläche von Blutgefäßen auskleiden – zu Entzündungen und Entzündungen beitragen oxidativer Stress im Herz-Kreislauf-System. Sie zeigen außerdem, wie das Spaltungs-Fusions-Gleichgewicht mithilfe von Salicylat, dem Hauptwirkstoff in alltäglichen schmerzlindernden Medikamenten wie Aspirin, stabilisiert werden kann, um Entzündungen zu reduzieren.

Die bahnbrechende Forschung wurde am 11. Mai online in der Zeitschrift veröffentlicht Hypertonie.

„Es war bereits bekannt, dass bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen die Funktion von Endothelzellen und Mitochondrien durch Entzündungen beeinträchtigt wird, aber wir waren uns nicht sicher, ob es einen Zusammenhang zwischen beiden gibt“, erklärte Satoru Eguchi, MD, PhD, FAHA, Professor für Physiologie und Professorin im Herz-Kreislauf-Forschungszentrum, im Sol Sherry Thrombose-Forschungszentrum und im Zentrum für Stoffwechselkrankheitsforschung am LKSOM.

In Endothelzellen führt eine chronische Entzündung dazu, dass Mitochondrien kleiner und fragmentiert werden. Dieser schädliche Prozess wird durch ein Molekül vermittelt, das als Dynamin-verwandtes Protein 1 (Drp1) bekannt ist. Normalerweise spielt Drp1 eine hilfreiche Rolle bei der Aufrechterhaltung des Spaltungs-Fusions-Gleichgewichts. Wenn Zellen jedoch durch eine Entzündung gestresst werden, erhöht sich die Spaltungsaktivität, was zu einer Fragmentierung der Mitochondrien führt.

„Wie Drp1 die mitochondriale Fragmentierung erhöht, wenn Endothelzellen entzündet sind, ist unklar“, sagte Dr. Eguchi. „Aber wir fragten uns, ob es möglicherweise mit dem Kernfaktor (NF)-κB interagiert, der die Regulierung von Entzündungsprozessen überwacht und an der endothelialen Dysfunktion beteiligt ist.“

In Endothelzellen stimulierten Dr. Eguchi und Kollegen Entzündungswege, die zu einer Fragmentierung der Mitochondrien führten. Anschließend untersuchten sie die Auswirkungen der Blockierung der Drp1-Aktivität und -Expression. Diese Experimente zeigten, dass die Hemmung von Drp1 in Zellen die Mitochondrienspaltung, die NF-κB-Aktivierung und Entzündungen unterdrückt. Eine Verringerung der Spaltung und Entzündung wurde auch in Zellen nach der NF-κB-Hemmung sowie in Folgestudien an Mäusen beobachtet, die gentechnisch so verändert wurden, dass sie weniger Drp1 haben.

Als nächstes ermittelten die Forscher, ob das entzündungshemmende Medikament Salicylat auch die Fragmentierung der Mitochondrien reduzieren kann. Salicylat wirkt, indem es die Aktivität mehrerer Entzündungsmoleküle, einschließlich NF-κB, blockiert. Wie erwartet schwächte die Behandlung mit Salicylat bei Mäusen die Entzündung und Mitochondrienfragmentierung über seine Wirkung auf NF-κB und nachgeschaltete Signalwege ab.

„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Salicylat möglicherweise in der Lage ist, das Gleichgewicht zwischen Mitochondrienspaltung und -fusion unter entzündlichen Bedingungen aufrechtzuerhalten“, sagte Dr. Eguchi. „Diese Beobachtung könnte echte klinische Auswirkungen haben, da Salicylat bereits in Aspirin und verwandten Schmerzmitteln verwendet wird.“

In zukünftigen Arbeiten plant Dr. Eguchi, den Einfluss des Alterns und anderer Faktoren auf Drp1 und die Mitochondrienspaltung in Endothelzellen zu untersuchen.

„Die Funktion der Mitochondrien nimmt mit zunehmendem Alter ab, aber wir wissen auch, dass Bewegung und Ernährung diesen Prozess beeinflussen. Wie diese Faktoren mechanistisch zusammenwirken und sich auf die Gefäßgesundheit auswirken, ist nicht vollständig geklärt“, erklärte Dr. Eguchi.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Hypertonie im Mai 2020. 



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