Është një nga parimet bazë të biologjisë: ne e marrim ADN-në tonë nga nëna dhe babai ynë. Por një përjashtim i dukshëm i ka hutuar shkencëtarët për dekada: shumica e kafshëve, duke përfshirë njerëzit, trashëgojnë ADN-në brenda mitokondrive të tyre – qendrat e energjisë së qelizës – vetëm nga nënat e tyre, me të gjitha gjurmët e gjenomit mitokondrial të babait të tyre që u shkatërruan në momentin që sperma bashkohet me vezën.
Një studim i ri i Universitetit të Kolorados Boulder i botuar në tetor. 4 në revistën Science Advances hedh dritë të re mbi arsyen pse ndodh kjo, duke treguar se kur procesi dështon dhe mitokondritë atërore rrëshqasin në një embrion në zhvillim, kjo mund të çojë në probleme të qëndrueshme neurologjike, të sjelljes dhe riprodhimit te të rriturit.
Studimi, i kryer në krimbat e rrumbullakët, ofron të dhëna të reja rreth asaj që mund të nxisë disa çrregullime mitokondriale, të cilat pengojnë aftësinë e trupit për të prodhuar energji dhe ndikojnë kolektivisht rreth 1 në 5000 njerëz. Ai gjithashtu paraqet një qasje të re për parandalimin ose trajtimin potencial të tyre – një vitaminë e thjeshtë e njohur si Vitamina K2.
“Këto gjetje ofrojnë njohuri të reja të rëndësishme se pse mitokondritë atërore duhet të hiqen me shpejtësi gjatë zhvillimit të hershëm,” tha autori i vjetër Ding Xue, një profesor në Departamentin e Biologjisë Molekulare, Qelizore dhe Zhvillimore (MCDB) në CU Boulder. “Ata ofrojnë gjithashtu shpresë të re për trajtimin e sëmundjeve njerëzore që mund të shkaktohen kur ky proces komprometohet.”
Kur bateritë celulare mbarojnë
Shpesh të përshkruara si bateri qelizore, mitokondritë prodhojnë adenozinë trifosfat (ATP), energjia që drejton pothuajse të gjitha funksionet e qelizave.
Mitokondritë kanë ADN-në e tyre të veçantë, që zakonisht transmetohet ekskluzivisht nga nëna.
Në vitin 2016, Xue botoi një nga letrat e para për të shpjeguar se si fshihen mitokondria atërore – nëpërmjet një mekanizmi shumëplanësh dhe vetëshkatërrues të njohur si “eliminimi i mitokondrisë atërore (PME)”, një proces i dokumentuar te krimbat, brejtësit dhe njerëzit njësoj.
“Mund të jetë poshtëruese për një djalë të dëgjojë, por është e vërtetë”, tha Xue me shaka. “Gjërat tona janë aq të padëshirueshme sa që evolucioni ka krijuar mekanizma të shumtë për t’u siguruar që ato pastrohen gjatë riprodhimit.”
Disa kanë teorizuar se pasi luftojnë atë me miliona spermatozoide të tjera për të depërtuar në një vezë, mitokondritë e spermës janë rraskapitur dhe dëmtuar gjenetikisht në mënyra që do të ishin katastrofike nga ana evolucionare nëse do t’u kalonin brezave të ardhshëm.
Xue dhe ekipi i tij u përpoqën të zbulonin se çfarë ndodh kur mitokondritë atërore nuk vetëshkatërrohen.
Ata studiuan C. elegans, një krimb i tejdukshëm që përmban vetëm 1000 qeliza, por zhvillon një sistem nervor, zorrë, muskuj dhe inde të tjera të ngjashme me njerëzit.
Ekipi nuk ishte në gjendje të ndalonte plotësisht PME në krimbat – një dëshmi se sa elastik është ky proces evolucionar. Por ata ishin në gjendje ta vononin atë me rreth 10 orë. Kur ata e bënë këtë në vezët e fekonduara, kjo çoi në reduktime të konsiderueshme në ATP. Nëse krimbat mbijetonin fare, ata kishin njohuri të dëmtuar, aktivitet të ndryshuar dhe vështirësi në riprodhim.
Kur studiuesit i trajtuan krimbat me një formë të vitaminës K2 të njohur si MK-4 (e njohur më së miri si një suplement për shëndetin e kockave), ajo rivendosi nivelet e ATP në normale në embrione dhe përmirësoi kujtesën, aktivitetin dhe riprodhimin tek krimbat e rritur.
Shpresoj për sëmundje të vështira për t’u trajtuar
Autorët vërejnë se ka vetëm disa raste të dokumentuara në të cilat ADN mitokondriale atërore mund të jetë gjetur te të rriturit njerëzorë. Një burrë 28-vjeçar kishte probleme me frymëmarrjen, muskuj të dobët dhe nuk mund të toleronte stërvitjen. Një tjetër dokument përshkruan 17 anëtarë të tre familjeve të palidhura me shumë breza, të cilët kishin lodhje, dhimbje muskujsh, vonesa në të folur dhe simptoma neurologjike.
Nevojiten më shumë kërkime në kafshët më të mëdha, por Xue dyshon se në disa raste, si me krimbat, një vonesë e thjeshtë në PME mund të nxisë sëmundje të vështira për t’u diagnostikuar njerëzore.
“Nëse keni një problem me ATP-në, ai mund të ndikojë në çdo fazë të ciklit të jetës njerëzore,” tha ai.
Xue imagjinon një ditë kur disa familje me një histori të çrregullimeve mitokondriale marrin vitaminën K2 para lindjes si një masë paraprake. Studimi dhe kërkimi i vazhdueshëm i laboratorit mund të çojnë gjithashtu në mënyra të reja për të diagnostikuar ose trajtuar çrregullime të tilla.
“Ka shumë sëmundje që janë kuptuar keq. Askush nuk e di se çfarë po ndodh. Ky hulumtim ofron të dhëna,” tha Xue.
