Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


"Centrale energetica" delle cellule determina rischio di malattie cardiache e diabete

I geni nei mitocondri, le "centrali energetiche" che trasformano lo zucchero in energia nelle cellule umane, determinano per ognuno di noi il rischio di malattie cardiache e diabete, secondo uno studio pubblicato di recente da ricercatori della University of Alabama di Birmingham nel Biochemical Journal.


I risultati possono inoltre spiegare perché alcune persone si ammalano e altre no, nonostante abbiano gli stessi fattori di rischio tradizionali come invecchiamento, obesità e fumo.


I ricercatori stanno cerrcando da tempo di determinare il rischio di malattie, esaminando la dieta e le variazioni dei geni nucleari, ignorando però le differenze nei geni mitocondriali, il secondo tipo di DNA in ogni cellula. La ricerca negli ultimi anni ha rivelato che errori nella produzione di energia mitocondriale creano troppe particelle chiamate ossidanti e radicali liberi, che inducono le cellule ad autodistruggersi nell'ambito delle malattie cardiache, del diabete e del cancro.


"Essendo in questo settore da decenni, ricordo quando si pensava che le variazioni del DNA mitocondriale avessero un ruolo solo in rarissime sindromi genetiche"
, ha dichiarato Scott Ballinger, Ph.D., professore della Divisione di Patologia Molecolare e Cellulare alla School of Medicine dell'UAB e autore corrispondente dello studio. "Oggi c'è un consenso crescente che le variazioni solo nel DNA mitocondriale contribuiscono in modo sostanziale al rischio di malattie di cuore per ogni persona, ed il nostro è il primo studio a confermarlo direttamente in un mammifero vivente".


I risultati dello studio di Ballinger riflettono la teoria che i nostri antichi antenati unicellulari "inghiottivano" gli antenati batterici di quelli che ora sono i mitocondri. I nuovi arrivati ​​hanno dato ai loro ospiti la possibilità di convertire lo zucchero dal cibo in una quantità di energia cellulare circa 15 volte maggiore di prima, usando l'ossigeno. L'evoluzione ha favorito il rivale e i mitocondri sono diventati sub-comparti permanenti delle cellule umane.


Per questo motivo, ogni cellula umana ha ora due genomi, i lunghi tratti di DNA che codificano il modello del corpo umano: un insieme ereditato da entrambi i genitori in un nucleo centrale, e un set piccolo e separato in ogni mitocondrio ricevuto dalla madre grazie al meccanismo della divisione cellulare.


La teoria, che il DNA mitocondriale ereditato dalla madre delinei il rischio di malattie, è stata difficile da dimostrare. Il settore ha avuto difficoltà a modificare geneticamente i topi che consentivano ai ricercatori di separare l'impatto di un set di geni dall'altro. Inoltre, il genoma nucleare umano contiene più di 30.000 geni rispetto ai soli 13 geni connessi all'energia dei mitocondri, quindi sono stati pochi i ricercatori che hanno prestato loro molta attenzione.

 

Scambio di mitocondri

Per determinare se le variazioni del DNA mitocondriale portano ad un rischio di malattie indipendente dal DNA nucleare di un individuo, il gruppo di ricerca ha iniziato con due varietà di topi: la C57 nota per essere vulnerabile alle malattie connesse con la dieta, e la C3H che ne è resistente. Gli autori dello studio hanno poi usato una tecnica chiamata trasferimento nucleare per rimuovere il nucleo da un embrione in ogni linea di topo e scambiarlo.


Poiché i mitocondri risiedono nel citoplasma (non nei nuclei scambiati), i nuovi embrioni sono cresciuti nei topi le cui cellule avevano un proprio DNA mitocondriale e il DNA nucleare dell'altro tipo di topo. Ciò ha permesso ai ricercatori di confrontare i topi con lo stesso DNA nucleare, ma con DNA mitocondriale diverso, isolando il contributo specifico di quest'ultimo al rischio.


In generale, i dati dimostrano che la sostituzione del DNA mitocondriale da solo potrebbe aumentare o diminuire la suscettibilità di un dato topo ad un modello di infarto.


Inoltre, mettendo i mitocondri dei C57 vulnerabili alle malattie in una cellula con un nucleo C3H ha indotto tali cellule ad assumere le caratteristiche energetiche del ceppo originale C57, più efficiente energicamente. Questo ha prodotto una diminuzione del 15 percento della quantità di ossigeno necessaria per produrre la stessa quantità di energia cellulare sotto forma di adenosina trifosfato. In un ambiente misto, i topi con il DNA mitocondriale C57 efficiente hanno anche generato un 200 per cento in più di antiossidanti rispetto alle loro controparti resistenti alle malattie con mtDNA C3H.


Un'altro studio in corso nel laboratorio di Ballinger sta confrontando le variazioni del DNA mitocondriale nelle persone di origine africana rispetto alla discendenza dell'Europa settentrionale. L'evidenza suggerisce che i mitocondri che portano il DNA mitocondriale africano ottenegono più energia dalla stessa quantità di ossigeno e zuccheri, forse riflettendo una storia evolutiva di scarsità di cibo.


I primi esseri umani emigrati potrebbero aver trovato più cibo in Europa, ma avrebbero anche dovuto affrontare il freddo. Così, i mitocondri Europei sembrano essere meno efficienti, forse perché un sottoprodotto di tale inefficienza è la maggiore produzione di calore corporeo. I mitocondri più efficienti, con la maggiore produzione di ossidanti, possono spiegare, in parte, i maggiori casi di malattie cardiache e di diabete tra coloro che hanno origine africana, che sono di fronte a diete moderne ad alto contenuto calorico.

 

 

 

 

 


Fonte: University of Alabama at Birmingham.

Riferimenti: Jessica L. Fetterman, Blake R. Zelickson, Larry W. Johnson, Douglas R. Moellering, David G. Westbrook, Melissa Pompilius, Melissa J. Sammy, Michelle Johnson, Kimberly J. Dunham‑Snary, Xuemei Cao, Wayne E. Bradley, Jinju Zhang, Chih‑Chang Wei, Balu Chacko, Theodore G. Schurr, Robert A. Kesterson, Louis J. Dell’italia, Victor M. Darley‑Usmar, Danny R. Welch, Scott W. Ballinger. Mitochondrial genetic background modulates bioenergetics and susceptibility to acute cardiac volume overload. Biochemical Journal, 2013; 455 (2): 157 DOI: 10.1042/BJ20130029

Pubblicato in Science Daily (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari proposti da Google sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.

Sostieni l'Associazione; una donazione, anche minima, ci aiuterà ad assistere malati e famiglie e continuare ad informarti. Clicca qui a destra:

 


 

 

Notizie da non perdere

Subiamo un 'lavaggio del cervello' durante il sonno?

4.11.2019 | Ricerche

Una nuova ricerca eseguita alla Boston University suggerisce che questa sera durante il ...

Nuova teoria sulla formazione dei ricordi nel cervello

9.03.2021 | Ricerche

Una ricerca eseguita all'Università del Kent ha portato allo sviluppo della teoria MeshC...

Smontata teoria prevalente sull'Alzheimer: dipende dalla Tau, non dall�…

2.11.2014 | Ricerche

Una nuova ricerca che altera drasticamente la teoria prevalente sull'or...

Alzheimer e le sue proteine: bisogna essere in due per ballare il tango

21.04.2016 | Ricerche

Per anni, i neuroscienziati si sono chiesti come fanno le due proteine ​​anomale amiloid...

L'Alzheimer è composto da quattro sottotipi distinti

4.05.2021 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato dall'accumulo anomale e dalla diffusione del...

Identificata nuova forma di Alzheimer ad esordio molto precoce

16.06.2020 | Ricerche

Ricercatori della Mayo Clinic hanno definito una forma di morbo di Alzheimer (MA) che co...

Sintomi visivi bizzarri potrebbero essere segni rivelatori dell'Alzheimer…

1.02.2024 | Ricerche

Un team di ricercatori internazionali, guidato dall'Università della California di San F...

LATE: demenza con sintomi simili all'Alzheimer ma con cause diverse

3.05.2019 | Ricerche

È stato definito un disturbo cerebrale che imita i sintomi del morbo di Alzheimer (MA), ...

Preoccupazione, gelosia e malumore alzano rischio di Alzheimer per le donne

6.10.2014 | Ricerche

Le donne che sono ansiose, gelose o di cattivo umore e angustiate in me...

Microglia: ‘cellule immunitarie’ che proteggono il cervello dalle malattie, ma…

28.05.2020 | Esperienze & Opinioni

Sappiamo che il sistema immunitario del corpo è importante per tenere tutto sotto controllo e per...

Il ciclo dell'urea astrocitica nel cervello controlla la lesione della me…

30.06.2022 | Ricerche

Nuove scoperte rivelano che il ciclo dell'urea negli astrociti lega l'accumulo di amiloide-beta e la...

Trovato legame tra amiloide-beta e tau: è ora possibile una cura per l'Al…

27.04.2015 | Ricerche

Dei ricercatori hanno assodato come sono collegate delle proteine che hanno un ruolo chiave nell...

Studio rivela dove vengono memorizzati i frammenti di memoria

22.07.2022 | Ricerche

Un momento indimenticabile in un ristorante può non essere esclusivamente il cibo. Gli o...

La lunga strada verso la demenza inizia con piccoli 'semi' di aggreg…

20.11.2020 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) si sviluppa nel corso di decenni. Inizia con una reazione a c...

Invertita per la prima volta la perdita di memoria associata all'Alzheime…

1.10.2014 | Ricerche

La paziente uno aveva avuto due anni di perdita progressiva di memoria...

Perché la tua visione può prevedere la demenza 12 anni prima della diagnosi

24.04.2024 | Ricerche

 

Gli occhi possono rivelare molto sulla salute del nostro cervello: in effetti, i p...

Proteine grumose induriscono i capillari del cervello: nuovo fattore di rischi…

11.09.2020 | Ricerche

I depositi di una proteina chiamata 'Medin', che è presente in quasi tutti gli anziani, ...

Qualità della vita peggiora quando l'Alzheimer è complicato dal cancro

28.04.2023 | Esperienze & Opinioni

Che considerazioni si possono fare per una persona con Alzheimer che riceve anche la diagnosi di can...

Rivelato nuovo percorso che contribuisce all'Alzheimer ... oppure al canc…

21.09.2014 | Ricerche

Ricercatori del campus di Jacksonville della Mayo Clinic hanno scoperto...

La scoperta del punto di svolta nell'Alzheimer può migliorare i test di n…

20.05.2022 | Ricerche

 Intervista al neurologo William Seeley della Università della California di San Francisco

...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.