Polscy naukowcy odkryli zaskakujące podobieństwo między mózgiem a... ziemniakiem. Okazuje się, że niektóre elementy błon otaczających mitochondria w komórkach, odpowiedzialne za transport jonów potasu, są w ziemniakach i mózgach ssaków identyczne pod względem budowy i funkcji.
Pokazały to badania prowadzone wspólnie przez naukowców z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie i Instytutu Biologii Molekularnej i Biotechnologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
Mitochondria, centra energetyczne komórek, to organelle długości kilku mikrometrów, które występują we wnętrzach komórek eukariotycznych (zawierających jądro komórkowe). Ich liczba waha się od kilkuset do kilku tysięcy na komórkę. W błonie otaczającej mitochondrium występują kanały jonowe, czyli białka przepuszczające w kontrolowany sposób duże ilości jonów określonego typu. Kanały jonowe różnego typu specjalizują się w transporcie m.in. jonów potasu, sodu, wapnia lub chloru.
"Problem z kanałami jonowymi w błonach mitochondrialnych polega na tym, że na zdrowy rozsądek w ogóle nie powinno ich być. Współczesne modele produkcji energii w komórkach wskazują, że kanały w błonach mitochondriów obniżałyby efektywność tego procesu. Skoro jednak kanały są, ich obecność musiała dawać istotną przewagę ewolucyjną. Tak rodzi się pytanie: w którym momencie w historii życia na Ziemi ta przewaga się ujawniła?" - mówi prof. dr hab. Adam Szewczyk z Instytutu Nenckiego, jeden ze współautorów badań.
Kanały jonowe są otwierane i zamykane przez specyficzne substancje aktywujące i blokujące. Przykładem blokera działającego na mitochondria komórek ludzkich jest iberiotoksyna, zawarta m.in. w jadzie skorpiona. Przeprowadzone w Instytucie Nenckiego pomiary prądów płynących przez kanały potasowe w mitochondriach ziemniaka wykazały, że białka te nie tylko pełnią podobne funkcje co kanały w mitochondriach ssaków, ale nawet reagują na te same toksyny. "To zadziwiająca obserwacja. Białka odpowiedzialne za transport jonów potasu wydają się być ewolucyjnie wręcz zakonserwowane w mitochondriach", zauważa prof. Wiesława Jarmuszkiewicz z IBMiB UAM .
Badania nad kanałami jonowymi mogą mieć istotne znaczenie medyczne. Leki oddziałujące na kanały jonowe mitochondriów potencjalnie mogłyby znacząco ograniczać skutki zawałów serca i udarów mózgu. Wprowadzenie nowego leku na rynek jest jednak procesem bardzo drogim i długotrwałym. Z tego powodu efekty badań kanałów jonowych mitochondriów będzie można prawdopodobnie najszybciej zobaczyć w przemyśle kosmetycznym. Dzięki badaniom substancji ochronnych oddziałujących na kanały potasowe mitochondriów będzie możliwe opracowanie nowych kosmetyków.
Na podstawie informacji prasowej Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk.
