استخدام تقنية المشبك التصحيحي لدراسة القدرة الحرارية للميتوكوندريا

يعد تكوين الحرارة في الميتوكوندريا (المعروف أيضا باسم فك ارتباط الميتوكوندريا) أحد أكثر الأهداف الواعدة لزيادة إنفاق الطاقة لمكافحة متلازمة التمثيل الغذائي. الأنسجة الحرارية مثل الدهون البنية والبيج تطور الميتوكوندريا عالية التخصص لإنتاج الحرارة. الميتوكوندريا من الأنسجة الأخرى ، التي تنتج في المقام الأول ATP ، تحول أيضا ما يصل إلى 25 ٪ من إجمالي إنتاج طاقة الميتوكوندريا إلى حرارة ، وبالتالي ، يمكن أن يكون لها تأثير كبير على فسيولوجيا الجسم كله. لا يعد توليد الحرارة للميتوكوندريا ضروريا للحفاظ على درجة حرارة الجسم فحسب ، بل يمنع أيضا السمنة الناجمة عن النظام الغذائي ويقلل من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) لحماية الخلايا من التلف التأكسدي. نظرا لأن توليد الحرارة في الميتوكوندريا هو منظم رئيسي لعملية التمثيل الغذائي الخلوي ، فإن الفهم الميكانيكي لهذه العملية الأساسية سيساعد في تطوير استراتيجيات علاجية لمكافحة العديد من الأمراض المرتبطة بخلل الميتوكوندريا. الأهم من ذلك ، أن الآليات الجزيئية الدقيقة التي تتحكم في التنشيط الحاد للتوليد الحراري في الميتوكوندريا غير محددة بشكل جيد. ويرجع هذا النقص في المعلومات إلى حد كبير إلى ندرة طرق القياس المباشر للبروتينات غير المقترنة. وقد مكن التطور الأخير لمنهجية المشبك الرقعة المطبقة على الميتوكوندريا، لأول مرة، من إجراء دراسة مباشرة للظاهرة في أصل توليد الحرارة للميتوكوندريا، وتسرب H⁺ من خلال IMM، وأول توصيف فيزيائي حيوي لناقلات الميتوكوندريا المسؤولة عنها، والبروتين غير المقترن 1 (UCP1)، المحدد للدهون البنية والبيج، وناقل ADP/ATP (AAC) لجميع الأنسجة الأخرى. سيوفر هذا النهج الفريد رؤى جديدة حول الآليات التي تتحكم في تسرب H ⁺ وتوليد الحرارة الميتوكوندريا وكيف يمكن استهدافها لمكافحة متلازمة التمثيل الغذائي. تصف هذه الورقة منهجية المشبك التصحيحي المطبقة على الميتوكوندريا لدراسة قدرتها الحرارية عن طريق قياس تيارات H⁺ مباشرة من خلال IMM.