Påvisning av mitophagi i Caenorhabditis elegans og pattedyrceller ved bruk av organelle-spesifikke fargestoffer

Mitokondrier er essensielle for ulike biologiske funksjoner, inkludert energiproduksjon, lipidmetabolisme, kalsiumhomeostase, hemebiosyntese, regulert celledød og generering av reaktive oksygenarter (ROS). ROS er avgjørende for viktige biologiske prosesser. Men når de ikke er kontrollert, kan de føre til oksidativ skade, inkludert mitokondriell skade. Skadede mitokondrier frigjør mer ROS, og derved intensiverer cellulær skade og sykdomstilstanden. En homeostatisk prosess kalt mitokondriell autofagi (mitofagi) fjerner selektivt skadede mitokondrier, som deretter erstattes av nye. Det er flere mitofagiveier, med det vanlige endepunktet som nedbrytningen av de skadede mitokondriene i lysosomer.

Flere metoder, inkludert genetiske sensorer, antistoffimmunfluorescens og elektronmikroskopi, bruker dette endepunktet til å kvantifisere mitofagi. Hver metode for å undersøke mitofagi har sine fordeler, for eksempel spesifikk vev / cellemålretting (med genetiske sensorer) og stor detalj (med elektronmikroskopi). Imidlertid krever disse metodene ofte dyre ressurser, trent personell og en lang forberedelsestid før selve forsøket, for eksempel for å skape transgene dyr. Her presenterer vi et kostnadseffektivt alternativ for måling av mitofagi ved bruk av kommersielt tilgjengelige fluorescerende fargestoffer rettet mot mitokondrier og lysosomer. Denne metoden måler effektivt mitofagi i nematoden Caenorhabditis elegans og humane leverceller, noe som indikerer dens potensielle effektivitet i andre modellsystemer.