Detectie van mitofagie in Caenorhabditis elegans en zoogdiercellen met behulp van organel-specifieke kleurstoffen

Mitochondriën zijn essentieel voor verschillende biologische functies, waaronder energieproductie, lipidenmetabolisme, calciumhomeostase, heembiosynthese, gereguleerde celdood en de generatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS). ROS zijn van vitaal belang voor belangrijke biologische processen. Wanneer ze echter niet onder controle zijn, kunnen ze leiden tot oxidatieve schade, waaronder mitochondriale schade. Beschadigde mitochondriën geven meer ROS af, waardoor cellulair letsel en de ziektetoestand worden geïntensiveerd. Een homeostatisch proces genaamd mitochondriale autofagie (mitofagie) verwijdert selectief beschadigde mitochondriën, die vervolgens worden vervangen door nieuwe. Er zijn meerdere mitofagieroutes, met als gemeenschappelijk eindpunt de afbraak van de beschadigde mitochondriën in lysosomen.

Verschillende methodologieën, waaronder genetische sensoren, antilichaamimmunofluorescentie en elektronenmicroscopie, gebruiken dit eindpunt om mitofagie te kwantificeren. Elke methode voor het onderzoeken van mitofagie heeft zijn voordelen, zoals specifieke weefsel/cel targeting (met genetische sensoren) en detail (met elektronenmicroscopie). Deze methoden vereisen echter vaak dure middelen, getraind personeel en een lange voorbereidingstijd voor het eigenlijke experiment, zoals voor het maken van transgene dieren. Hier presenteren we een kosteneffectief alternatief voor het meten van mitofagie met behulp van in de handel verkrijgbare fluorescerende kleurstoffen gericht op mitochondriën en lysosomen. Deze methode meet effectief mitofagie in de nematode Caenorhabditis elegans en menselijke levercellen, wat de potentiële efficiëntie in andere modelsystemen aangeeft.