Immagine: l‘immagine a sinistra mostra cellule normali con mitocondri tubulari (rosso) e DNA (verde) nel nucleo e all’interno dei mitocondri. A destra, MxB è stato rimosso con mezzi genetici e lascia i mitocondri frammentati (rosso) con il suo genoma spostato nel citoplasma. Credito di immagine: Mayo Clinic.
Il coronavirus COVID 19 sta causando il caos in tutto il mondo. Ora più che mai, è importante sapere come le cellule del corpo sfuggono alle infezioni da virus.
Un team di scienziati della della Mayo Clinic ha spiegato il meccanismo che viene attivato nel caso in cui un virus penetri nel corpo ed ha fatto luce su come le cellule del corpo si proteggono dai virus.
Nello studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori hanno identificato una proteina che è nota per aiutare le cellule a difendersi dalle infezioni e può anche regolare la forma e la funzione dei mitocondri. Chiamate proteine resistenti al mixovirus (Mx), queste proteine sono note per mostrare un’espressione significativamente aumentata attraverso un promotore sensibile all’interferone da associare ai pori nucleari ( Il trasporto tra l’interno e l’esterno del nucleo cellulare avviene per mezzo dei pori (pori nucleari) che attraversano la membrana nucleare). I ricercatori hanno scoperto che MxB è un GTPase interno della membrana mitocondriale, che svolge un ruolo fondamentale nella forma e nella funzione dei mitocondri. (Le GTPasi sono enzimi che idrolizzano le GTP).
Le proteine aiutano le cellule a proteggersi e combattere le infezioni senza usare anticorpi sistemici o globuli bianchi. Nello studio, le proteine, legate a una risposta immunitaria contro il virus dell’immunodeficienza umana (HIV) e il virus dell’herpes, sono essenziali per il supporto mitocondriale.
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Cosa succede durante un’infezione virale?
I virus sono patogeni che possono causare malattie, che vanno dalle malattie lievi a quelle gravi, come l’epidemia da coronavirus (COVID-19) che si sta verificando oggi. Un’infezione virale, si verifica quando un virus dannoso entra nel corpo e si replica. I virus non possono proliferare o replicarsi senza l’aiuto di un ospite, infettando altre cellule.
Quando c’è un’infezione virale, la cellula rilascia interferone e le cellule vicine aumentano la produzione di proteine Mx. Quando gli scienziati hanno studiato ulteriormente questo meccanismo, hanno scoperto che MxB è presente su e nei mitocondri ed è innescata in risposta a un’infezione. Hanno anche scoperto che le proteine sono vitali per l’integrità mitocondriale.
“Siamo rimasti sorpresi di vedere MxB presente dentro i mitocondri. Che sia indotto in risposta all’infezione e vitale per l’integrità mitocondriale è eccitante, considerando che l’HIV e l’herpes alterano i mitocondri durante l’infezione“, ha affermato il Dottor Hong Cao, ricercatore della Mayo Clinic. Il mitocondrio è una parte vitale di ogni cellula del corpo. La membrana è dove si verificano reazioni chimiche, mentre il fluido è contenuto nella matrice. La funzione primaria dei mitocondri è la respirazione cellulare, che si verifica quando i nutrienti vengono assorbiti da esso nella cellula e vengono scomposti e convertiti in energia. Quando i mitocondri non funzionano correttamente, la cellula muore. Spesso chiamati ”centrale elettrica”, i mitocondri producono energia per il corretto funzionamento delle cellule. Gli autori dello studio hanno scoperto che durante un’infezione, le proteine MxB si condensano, si dissolvono e si riformano nel tempo. Mxb colpisce i mitocondri in modo tale che se non ci sono proteine MxB attive, i mitocondri si deteriorano, incapaci di produrre energia.
I ricercatori hanno in programma di studiare ulteriormente come MxB è mirato e interiorizzato dai mitocondri. Inoltre, vogliono sapere come la proteina influenza drastici cambiamenti nella forma e nella biologia dell’organello cellulare.
Circa venti anni fa, il laboratorio ha trovato una serie di proteine che influenzano la forma e la funzione dei mitocondri. Dalla scoperta delle proteine MxB, ha contribuito a numerosi studi e ricerche, comprese pratiche basate sull’evidenza in campo clinico. Alcune delle scoperte sul campo stanno regolando la morte cellulare necessaria per arginare la crescita delle cellule tumorali, il turnover dei mitocondri che è importante per prevenire lo sviluppo di disturbi neurodegenerativi e l’immunità cellulare antivirale, tra gli altri.
Fonte: Nature
