Nachweis von Mitophagie in Caenorhabditis elegans und Säugetierzellen mit organellenspezifischen Farbstoffen

Der Abbau geschädigter Mitochondrien durch Mitophagie ist essentiell für die Funktion des mitochondrialen Netzwerks. Leider nimmt dieser Prozess mit zunehmendem Alter ab. Wir entwickeln und verwenden Medikamente, die die Mitophagie aktivieren und so ein gesundes Altern fördern, um die Funktion der Mitophagie beim Altern und bei altersbedingten Krankheiten, einschließlich Alzheimer, zu verstehen.

Eine der größten Herausforderungen besteht darin, den Mitophagie-Prozess zu messen, ohne ihn zu beeinflussen. Neuere Studien haben gezeigt, dass die GFP-Expression in den Mitochondrien von Muskelzellen Stress induziert, der MT UPR ist. Daher ist der Einsatz von Farbstoffen in nicht-transgenen Tieren oder Zellen unerlässlich und ergänzt die Gentechnologien.

Unser Protokoll hat drei Hauptvorteile. Erstens ist es nicht notwendig, transgene Tiere oder Zellen zu erzeugen, die Mitophagie-Biosensoren exprimieren. Zweitens ist keine teure Infrastruktur und kein Know-how wie bei der Elektronenmikroskopie erforderlich.

Und drittens ist der Organellenfarbcocktail im Handel erhältlich und das Protokoll ist einfach und schnell. Die neue Mitophagie-aktivierende Verbindung VL-850 induziert eine robuste Mitophagie und schützt auf diese Weise vor oxidativem Stress und fördert die Lebensdauer. Die große Frage ist nun, den zugrunde liegenden Wirkmechanismus zu bestimmen.

Wir untersuchten den Mechanismus auf mehreren Ebenen, von der zellulären bis zur organismischen Ebene, mit Hilfe von C. elegans und Säugetierzellen.