Detektion av mitofagi i Caenorhabditis elegans och däggdjursceller med användning av organellspecifika färgämnen

Mitokondrier är viktiga för olika biologiska funktioner, inklusive energiproduktion, lipidmetabolism, kalciumhomeostas, hembiosyntes, reglerad celldöd och generering av reaktiva syreradikaler (ROS). ROS är avgörande för viktiga biologiska processer. Men när de är okontrollerade kan de leda till oxidativ skada, inklusive mitokondriell skada. Skadade mitokondrier släpper ut mer ROS, vilket intensifierar cellulär skada och sjukdomstillståndet. En homeostatisk process som heter mitokondriell autofagi (mitofagi) tar selektivt bort skadade mitokondrier, som sedan ersätts av nya. Det finns flera mitofagivägar, med den gemensamma slutpunkten är nedbrytningen av de skadade mitokondrierna i lysosomer.

Flera metoder, inklusive genetiska sensorer, antikroppsimmunofluorescens och elektronmikroskopi, använder denna slutpunkt för att kvantifiera mitofagi. Varje metod för att undersöka mitofagi har sina fördelar, såsom specifik vävnad / cellinriktning (med genetiska sensorer) och stor detalj (med elektronmikroskopi). Dessa metoder kräver dock ofta dyra resurser, utbildad personal och en lång förberedelsetid före själva experimentet, till exempel för att skapa transgena djur. Här presenterar vi ett kostnadseffektivt alternativ för att mäta mitofagi med kommersiellt tillgängliga fluorescerande färgämnen riktade mot mitokondrier och lysosomer. Denna metod mäter effektivt mitofagi i nematoden Caenorhabditis elegans och humana leverceller, vilket indikerar dess potentiella effektivitet i andra modellsystem.