Infecțiile cronice reprezintă o provocare majoră la nivel global, afectând o parte semnificativă a populației și punând presiune constantă pe sistemele de sănătate. Însă, într-o descoperire surprinzătoare, cercetătorii au găsit un aliat neașteptat în lupta împotriva bolilor chiar în interiorul celulelor noastre.
Un nou studiu realizat de Institutul Max Planck pentru Biologia Îmbătrânirii dezvăluie că mitocondriile, cunoscute drept „centralele energetice” ale celulei, joacă și un rol defensiv crucial. Conform articolului publicat în prestigioasa revistă Science, acestea concurează direct cu agenții patogeni pentru nutrienți vitali, limitându-le dezvoltarea.
O bătălie pentru nutrienți: mitocondriile apără celulele
În timpul unei infecții, mitocondriile inițiază o adevărată luptă metabolică cu paraziți intracelulari, cum ar fi Toxoplasma gondii. Miza acestei lupte este accesul la folat, un nutrient esențial, iar prin acapararea lui, mitocondriile reușesc să inhibe creșterea invadatorilor.
Această strategie defensivă unică a celulelor gazdă deschide perspective noi pentru dezvoltarea de terapii împotriva unor agenți patogeni dependenți de folat, precum Toxoplasma (care cauzează toxoplasmoza) și Plasmodium (care provoacă malaria).
Răspunsul la stres: cum sunt înfometați agenții patogeni
În experimentele lor, cercetătorii au observat că infecția cu Toxoplasma gondii activează un „răspuns integrat la stres”, care reconfigurează complet metabolismul mitocondrial. Acest răspuns intensifică activitatea mitocondriilor, ducând la o creștere a cererii de folat, necesar pentru sinteza nucleotidelor. Drept urmare, parazitul este, practic, înfometat, nemaiavând acces la resursa esențială pentru a se multiplica.
Confirmarea a venit din studiile pe șoareci: cei care nu puteau activa acest răspuns la stres au înregistrat o creștere mult mai rapidă a parazitului, demonstrând rolul protector al acestei căi metabolice.
„Mitocondriile și agenții patogeni intracelulari concurează pentru aceleași resurse nutritive. Cu toate acestea, până acum nu știam dacă celulele utilizează mitocondriile pentru a se apăra împotriva agenților patogeni invadatori, precum Toxoplasma”, a explicat Tania Medeiros, prima autoare a studiului.
Următorul pas pentru echipă este să descopere mecanismele exacte care declanșează acest răspuns la stres în timpul infecției și să identifice proteinele implicate. Totodată, ei vor explora posibilitatea de a intensifica artificial activitatea mitocondrială pentru a combate infecțiile.
„Stimularea metabolismului mitocondrial ar putea constitui o apărare împotriva agenților patogeni dependenți de folat, precum Plasmodium sau Toxoplasma. Acest lucru deschide calea către noi posibilități terapeutice”, concluzionează Lena Pernas, autoarea principală a studiului.
