I mitocondri ed i meccanismi da premio Nobel
di Andrea Tognelli, Farmacista - Firenze
giovedì 10 ottobre 2024
Il premio Nobel 2024 per la medicina è stato assegnato a due scienziati, Victor Ambros e Gary Ruvkun, che hanno individuato e studiato una particolare classe di RNA (acido ribonucleico), denominati micro-RNA, che regolano l’espressione genetica dopo la trascrizione.
La trascrizione è un meccanismo che consente il passaggio di informazioni geniche dal DNA (acido desossiribonucleico) all’RNA messaggero.
Dopo questo cruciale passaggio, secondo precise indicazioni genetiche definite dal DNA, le strutture cellulari vengono guidate per sintetizzare le proteine, che sono dei costituenti di primaria importanza per l’organismo.
Sono processi molecolari fondamentali per tutti i tipi di cellule che hanno una loro specializzazione, pensiamo ai neuroni del cervello, o alle cellule di altri organi con funzioni altamente organizzate, fegato, pelle ecc..
I diversi tipi di cellule sintetizzano determinate proteine, si tratta di un percorso regolato da una precisa attività genica definita dal DNA e trasmessa dal RNA messaggero, in esclusiva per ogni tipo di cellula presente l’organismo.
I microRNA contribuiscono in modo fondamentale proprio alla regolazione genica, essendo codificati dal genoma, cioè dagli elementi che compongono il corredo genetico del genere umano, comprendente il DNA nucleare ed il DNA mitocondriale.
Le funzioni dei micro-RNA hanno accompagnato l’essere umano nella sua evoluzione per migliaia di anni, ed operano tutt’oggi per il buon funzionamento dell’organismo.
Adesso le ricerche dei due premi Nobel sottolineano ulteriormente la vitale importanza dei micro-RNA, ed evidenziano come una regolazione anomala possa influenzare l’insorgenza di varie malattie, da quelle oncologiche a quelle metaboliche e neurologiche.
Questa importante scoperta richiama di nuovo l’attenzione sui mitocondri (1) e le loro relazioni con i micro-RNA.
I mitocondri sono organuli presenti nelle cellule del corpo umano, il loro primo compito consiste nel generare l’energia indispensabile per la vita cellulare e dell’intero organismo, oltre ad essere coinvolti in vari meccanismi vitali.
I micro-RNA regolano molteplici attività dei mitocondri, infatti, contribuiscono a mantenere gli equilibri per contrastare lo stress ossidativo, a proteggere le strutture che formano i mitocondri (es.: membrane), la corretta presenza di calcio e di altre molecole, ecc. (2).
Inoltre i micro-RNA modulano tutti gli adattamenti (fusione, fissione, mitofagia ecc.) che permettono ai mitocondri di conservare le loro alte prestazioni per il funzionamento delle cellule in condizioni fisiologiche, o determinarne i cambiamenti nel caso di perturbazioni della regolazione genica. E’ il caso della cosiddetta riprogrammazione metabolica, dove subentrano radicali modifiche metaboliche delle cellule tumorali.
Per sottolineare le potenzialità dei mitocondri, ricordiamo che hanno un loro specifico DNA ed un loro RNA. Questa caratteristica deriva dall’essere stati originati da alcune specie di batteri, che colonizzarono le prime cellule, più di 2,5 miliardi di anni fa, divenendo un’unica struttura funzionale, come lo sono le attuali cellule del corpo umano.
Dotati di questo patrimonio genetico i mitocondri possono gestire complessi e delicati meccanismi, interagendo con i micro-RNA, ed esercitare una notevole influenza sulla salute dell’organismo.
Purtroppo, nel caso di danneggiamento delle funzioni dei mitocondri e dei legami con i micro-RNA possono insorgere processi fisiopatologici che colpiscono l’organismo. Ne sono un esempio le malattie croniche correlate all’età: cardiometaboliche (3), neurodegenerative, come la malattia di Alzheimer e quella di Parkinson (4, 5, 6); ed anche i tumori (7).
In questo articolato scenario, la ricerca scientifica ha identificato i mitocondri come obiettivo strategico (8, 9) per prevenire ed attenuare il processo d’invecchiamento ed i citati processi fisiopatologici, intervenendo sulle alterazioni mitocondriali, cellulari e dei tessuti causate da:
- agenti esterni, come i raggi UV, gli inquinanti, il fumo di sigaretta, che possono danneggiare direttamente il DNA ed altre strutture cellulari.
- fattori interni all’organismo dovuti all’inesorabile fenomeno dell’invecchiamento (senescenza cellulare), con la presenza di infiammazione cronica e lo stress ossidativo, che provocano ulteriori danni al patrimonio genetico ed alle funzioni mitocondriali, cellulari e degli organi.
Nell’ambito dei trattamenti contro l’invecchiamento cutaneo e dell’intero organismo (10), i prodotti creati dalla ricerca dell’azienda Mitochon srl hanno l’obiettivo di preservare e riattivare le funzioni dei mitocondri e delle cellule.
Come dimostrano da vari studi (11), con l’uso mirato dei nutraceutici, Mitofast e MitofastB12 , e della linea cosmeceutica si ottengono concreti vantaggi antiaging, con il miglioramento della salute e delle condizioni della pelle, ed anche delle prestazioni psico-fisiche, costantemente minacciate dagli agenti esterni, ed interni all’organismo, e dal trascorrere degli anni.
Bibliografia essenziale
1. Mini - Review Benessere e salute mitocodriale 2024 Oct https://www.mitochon.it/obiettivo-benessere-partendo-dalla-salute-dei-mitocondri/
2. Luo L, An X, Xiao Y, Sun X, Li S, Wang Y, Sun W, Yu D. Mitochondrial-related microRNAs and their roles in cellular senescence. Front Physiol. 2024 Jan 5;14:1279548. doi: 10.3389/fphys.2023.1279548.
3. Canale P, Borghini A. Mitochondrial microRNAs: New Emerging Players in Vascular Senescence and Atherosclerotic Cardiovascular Disease. Int J Mol Sci. 2024 Jun 16;25(12):6620. doi: 10.3390/ijms25126620.
4. Aaluri GR, Choudhary Y, Kumar S. Mitochondria-Associated MicroRNAs and Parkinson's Disease. Neurosci Insights. 2024 May 24;19:26331055241254846. doi: 10.1177/26331055241254846.
5. Moawad, M.H.E.D., Serag, I., Alkhawaldeh, I.M. et al. Exploring the Mechanisms and Therapeutic Approaches of Mitochondrial Dysfunction in Alzheimer’s Disease: An Educational Literature Review. Mol Neurobiol (2024). https://doi.org/10.1007/s12035-024-04468-y
6. Li YB, Fu Q, Guo M, Du Y, Chen Y, Cheng Y. MicroRNAs: pioneering regulators in Alzheimer's disease pathogenesis, diagnosis, and therapy. Transl Psychiatry. 2024 Sep 10;14(1):367. doi: 10.1038/s41398-024-03075-8.
7. Rosolen, D.; Nunes-Souza, E.; Marchi, R.; Tofolo, M.V.; Antunes, V.C.; Berti, F.C.B.; Fonseca, A.S.; Cavalli, L.R. MiRNAs Action and Impact on Mitochondria Function, Metabolic Reprogramming and Chemoresistance of Cancer Cells: A Systematic Review. Biomedicines 2023, 11, 693. https://doi.org/10.3390/biomedicines11030693
8. Long YF, Chow SK, Cui C, Wong RMY, Zhang N, Qin L, Law SW, Cheung WH. Does exercise influence skeletal muscle by modulating mitochondrial functions via regulating MicroRNAs? A systematic review. Ageing Res Rev. 2023 Nov;91:102048. doi: 10.1016/j.arr.2023.102048.
9. Zong Y, Li H, Liao P, Chen L, Pan Y, Zheng Y, Zhang C, Liu D, Zheng M, Gao J. Mitochondrial dysfunction: mechanisms and advances in therapy. Signal Transduct Target Ther. 2024 May 15;9(1):124. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38744846/
10. Mini-Review Motivi per l’Integrazione Mirata https://www.mitochon.it/4-motivi-1-per-utilizzare-lintegrazione-mirata-contro-linvecchiamento-cutaneo-e-sistemico/
11. Mini-Review studio pilota Mitofast https://www.mitochon.it/mitofast-nuovi-ed-importanti-risultati-da-uno-studio-clinico-preliminare/.
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