Sel melindungi diri mereka lebih baik dari yang diharapkan – penemuan baru mengungkapkan strategi pertahanan yang mengejutkan
– Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Rumah Sakit Sickkids di Toronto, Pusat Kanker Putri Margaret, Universitas Dalhousie, Universitas Exeter (Inggris) dan Universitas Kedokteran Wina telah menemukan strategi pelindung sel yang sebelumnya tidak diketahui. Studi ini, yang diterbitkan dalam jurnal top sains, menunjukkan bagaimana dua kompartemen sel – mitokondria dan peroksisom – bekerja bersama secara langsung untuk mempertahankan diri dari apa yang disebut “faktor stres oksidatif”.
Stres oksidatif terjadi ketika terlalu banyak spesies oksigen reaktif (ROS) terbentuk dalam sel – ini terjadi, misalnya, selama produksi energi di mitokondria. Molekul -molekul ini dapat merusak sel dan berhubungan dengan penyakit seperti diabetes, Alzheimer dan penyakit kardiovaskular.
Sistem pelindung baru menjadi terlihat
Para peneliti menemukan bahwa mitokondria tidak sendirian dalam hal melindungi diri terhadap ROS. Sebaliknya, mereka dapat melepaskan ROS berlebih secara langsung ke peroksisom – semacam “stasiun pembuangan” di dalam sel. Ini terjadi melalui titik kontak yang baru ditemukan antara dua kompartemen sel.
Dua protein khusus, PTPIP51 di mitokondria dan ACBD5 di peroksisom, membentuk semacam jembatan yang melaluinya molekul berbahaya dilewati. Kedua protein juga menarik dalam hubungannya dengan penyakit neurodegeneratif dan dapat memungkinkan pendekatan terapi baru di masa depan.
“Sampai sekarang, diasumsikan bahwa setiap kompartemen sel memecahkan masalah ROS-nya sendiri,” jelas Johannes Berger dari divisi patobiologi sistem saraf di Pusat Penelitian Otak Meduni Wina dan rekan penulis penelitian. “Namun, hasil kami menunjukkan bahwa sel memiliki sistem pertahanan terkoordinasi yang melampaui batas -batas masing -masing organel.”
Perspektif baru untuk terapi
Temuan memperluas asumsi sebelumnya tentang efek antioksidan. Alih -alih mengambil tindakan umum terhadap ROS, mungkin lebih masuk akal untuk menargetkan area sel tertentu seperti peroksisom.
“Karena keseimbangan ROS yang terganggu dikaitkan dengan banyak penyakit, penemuan ini membuka cara baru di mana kami dapat secara khusus memperkuat pertahanan diri seluler,” jelas Johannes Berger. “Penemuan ini menunjukkan betapa pentingnya untuk tidak melihat organel sel secara terpisah, tetapi sebagai jaringan yang terkoordinasi. Ini pada dasarnya dapat mengubah pemahaman kita tentang kesehatan dan penyakit.”
Tim Global
Penelitian ini adalah hasil kolaborasi internasional yang erat antara para ahli dalam biologi sel, biokimia dan pencitraan. Selain Universitas Kedokteran Wina, lembaga yang berpartisipasi adalah Rumah Sakit untuk Anak Sakit, Toronto, Pusat Kanker Princess Margaret (Toronto), Universitas Dalhousie (Halifax) dan Universitas Exeter (UK).
Publikasi: Sains
Transfer ROS di Peroxisome-Mitochondria Kontak mengatur redoks mitokondria
Penulis: Laura F. Digiovanni, Prabhsimran K. Khroud, Ruth E. Carmichael, Tina A. Schrader, Shivneet K. Gill, Kyla Germain, Robert Y. Jompe, Christoph Wiesinger, Maxime Bouttry, Maki Kamoshita, Daniel Snider, Garrab Snider, Gorreling D. Rutenberg, Roman A. Melnyk, Johannes Berger, Michael Schrader, Brian Raught, Peter K. Kim
doi.org/10.1126/science.adn2804
Dicetak ulang dengan izin dari LF DiGiovanni et al, Science 10.1126/science.adn2804 (2025).
