MOTS-c

MOTS-c (Mitochondrial Open Reading Frame of the 12S rRNA-c) yra 16 aminorūgščių peptidas, koduojamas mitochondrijų genome. Jis tiriamas kaip mitochondrijų ir branduolio signalizacijos dalis, susijusi su metaboliniu stresu bei fiziniu krūviu. Reikia atskirti natūraliai organizme susidarantį MOTS-c nuo eksperimentinio sintetinio peptido skyrimo.

Moksliniai tyrimai rodo, kad MOTS-c veikia kaip signalinė molekulė tarp mitochondrijų ir ląstelės branduolio. Esant energijos trūkumui, intensyviam fiziniam krūviui ar kitam metaboliniam stresui, peptidas gali migruoti į branduolį ir reguliuoti genų, atsakingų už energijos gamybą, antioksidacinę apsaugą bei ląstelių prisitaikymą prie streso, aktyvumą. Tokiu būdu jis padeda palaikyti metabolinę pusiausvyrą bei efektyvesnį energijos panaudojimą.

Vienas geriausiai ištirtų MOTS-c veikimo mechanizmų yra jo sąveika su AMPK – pagrindiniu ląstelės energijos jutikliu. AMPK aktyvacija skatina efektyvesnį gliukozės panaudojimą, didina riebalų rūgščių oksidaciją ir padeda organizmui pereiti į ekonomiškesnį energijos naudojimo režimą. Tyrimai su gyvūnais parodė, kad MOTS-c gali pagerinti jautrumą insulinui, sumažinti metabolinius sutrikimus, atsirandančius dėl riebaus maisto dietos, bei sumažinti nutukimo vystymąsi. Dėl šių savybių šis peptidas tapo svarbiu metabolinių ligų tyrimų objektu.

Didelis susidomėjimas MOTS-c atsirado ir sporto fiziologijos srityje. Tyrimuose su žmonėmis nustatyta, kad intensyvus fizinis krūvis ženkliai padidina natūralią šio peptido koncentraciją. Viename tyrime po fizinio krūvio MOTS-c kiekis griaučių raumenyse padidėjo net 11,9 karto, o kraujo plazmoje jo koncentracija padidėjo apie 1,6 karto fizinio krūvio metu ir išliko padidėjusi dar kurį laiką po treniruotės. Tai rodo, kad MOTS-c yra natūrali organizmo adaptacijos prie fizinio krūvio dalis ir gali būti vienas iš signalų, atsakingų už treniruočių sukeliamą metabolinį prisitaikymą.

Ikiklinikiniuose tyrimuose su pelėmis pastebėta, kad MOTS-c vartojimas pagerino fizinį pajėgumą įvairaus amžiaus gyvūnams. Pagerėjimas buvo stebimas tiek jaunoms, tiek vidutinio amžiaus, tiek senoms pelėms. Be to, gydymas, pradėtas net labai vėlyvame amžiuje, padidino bendrą fizinį aktyvumą ir sveiko gyvenimo trukmę (angl. healthspan), nors tai nereiškia, kad buvo reikšmingai prailginta maksimali gyvenimo trukmė. Šie rezultatai paskatino tolesnius tyrimus, siekiant išsiaiškinti, ar panašus poveikis galėtų būti pasiektas ir žmonėms.

Ne mažiau svarbi yra MOTS-c sąsaja su senėjimo procesais. Tyrimai rodo, kad natūralus šio peptido kiekis organizme mažėja su amžiumi. Manoma, jog mažėjantis MOTS-c lygis gali prisidėti prie blogėjančios mitochondrijų funkcijos, didėjančio atsparumo insulinui bei mažėjančio fizinio pajėgumo. Dėl šios priežasties mokslininkai aktyviai tiria, ar šio peptido veikimo mechanizmų supratimas galėtų padėti kurti naujus metodus sveikam senėjimui palaikyti ir su amžiumi susijusiems metaboliniams pokyčiams mažinti. Kol kas visi šie klausimai tebėra intensyvių mokslinių tyrimų stadijoje.

Pastaraisiais metais daug dėmesio skiriama ir galimam MOTS-c poveikiui uždegiminiams procesams bei oksidaciniam stresui. Tyrimai rodo, kad šis peptidas gali mažinti uždegiminių citokinų aktyvumą, skatinti antioksidacinių sistemų veiklą ir apsaugoti mitochondrijas nuo pažeidimų metabolinio streso metu. Šios savybės paskatino tyrimus, nagrinėjančius galimą MOTS-c vaidmenį sergant širdies ir kraujagyslių ligomis, neurodegeneraciniais sutrikimais bei kitomis lėtinėmis ligomis, kuriose svarbų vaidmenį atlieka mitochondrijų disfunkcija. Tačiau šiuo metu dauguma įrodymų vis dar gaunami iš ląstelių ir gyvūnų modelių.

Didžioji dalis sintetinio MOTS-c poveikio duomenų gauta ląstelių ir gyvūnų modeliuose. Žmonių tyrimuose daugiausia parodyta, kad fizinis krūvis keičia endogeninio MOTS-c kiekį raumenyse ar kraujyje. Tai nėra įrodymas, kad sintetinio MOTS-c skyrimas gydo ligas arba saugiai pagerina žmogaus fizinį pajėgumą.

MOTS-c yra svarbi mitochondrijų signalizacijos tyrimų kryptis, ypač nagrinėjant AMPK, gliukozės apykaitą ir prisitaikymą prie fizinio krūvio. Tačiau galimas medicininis pritaikymas tebėra eksperimentinis. Reikalingi kontroliuojami žmogaus tyrimai, kurie atskirai įvertintų sintetinio MOTS-c veiksmingumą, farmakokinetiką ir saugumą.