Πώς τα παθογόνα μπορούν να απενεργοποιήσουν τους μιτοχονδριακούς αμυντικούς μηχανισμούς
1. Αναστολή της εισαγωγής μιτοχονδριακής πρωτεΐνης :Ορισμένα παθογόνα παράγουν παράγοντες μολυσματικότητας που παρεμβαίνουν στην εισαγωγή πρωτεϊνών σε μιτοχόνδρια. Για παράδειγμα, το Bacterium Shigella Flexneri εκκρίνει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ICSA, η οποία στοχεύει και εμποδίζει τη λειτουργία της transocase του συμπλόκου της εξωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης (TOM), διαταράσσει την εισαγωγή πρωτεϊνών και την εξασθένηση της μιτοχονδριακής λειτουργίας.
2. :Τα παθογόνα μπορούν να διαταράξουν το δυναμικό μιτοχονδριακής μεμβράνης, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για τη σύνθεση ΑΤΡ και άλλες βασικές διεργασίες μιτοχονδρίων. Ορισμένες τοξίνες ή παράγοντες μολυσματικότητας που παράγονται από παθογόνους παράγοντες, όπως η τοξίνη που σχηματίζουν πόρους του Streptococcus pneumoniae, μπορούν να βλάψουν τη μιτοχονδριακή μεμβράνη, οδηγώντας στη διάσπαση της κλίσης πρωτονίων και την απώλεια δυναμικού μεμβράνης.
3. Χειρισμός μιτοχονδριακής σύντηξης και σχάσης :Τα μιτοχόνδρια υφίστανται δυναμικά συμβάντα σύντηξης και σχάσης που ρυθμίζουν τη μορφολογία, τη λειτουργία και τον ποιοτικό έλεγχο. Ορισμένα παθογόνα μπορούν να παρεμβαίνουν σε αυτές τις διαδικασίες για να χειριστούν τη μιτοχονδριακή δυναμική και να αποφύγουν τις άμυνες του ξενιστή. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη PUL97 ανθρώπινου κυτταρομεγαλοϊού (HCMV) αναστέλλει τη μιτοχονδριακή σύντηξη, οδηγώντας σε κατακερματισμένα μιτοχόνδρια που είναι λιγότερο αποτελεσματικά στην παραγωγή ενέργειας και πιο ευαίσθητες στην ιική αντιγραφή.
4. Στόχευση συμπλοκών μιτοχονδριακών αναπνευστικών αλυσίδων :Τα παθογόνα μπορούν να στοχεύσουν συγκεκριμένα συστατικά των συμπλοκών της μιτοχονδριακής αναπνευστικής αλυσίδας, τα οποία είναι υπεύθυνα για την οξειδωτική φωσφορυλίωση και την παραγωγή ενέργειας. Ορισμένες βακτηριακές τοξίνες, όπως η τοξίνη της διφθερίτιδας, μπορούν να ϋΡ-ριβοζυλικά και να απενεργοποιήσουν τον παράγοντα επιμήκυνσης 2 (EF-2), διαταράσσοντας τη σύνθεση πρωτεϊνών και μειώνοντας τη συναρμολόγηση συμπλοκών αναπνευστικής αλυσίδας.
5. παρεμβαίνοντας με αναδιπλασιασμό και μεταγραφή μιτοχονδριακού ϋΝΑ :Τα παθογόνα μπορούν να διαταράξουν την αντιγραφή και τη μεταγραφή του μιτοχονδριακού DNA, τα οποία είναι απαραίτητα για τη σύνθεση των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών. Ορισμένοι ιοί, όπως ο ιός της ηπατίτιδας Β (HBV), μπορούν να ενσωματώσουν το DNA τους στο μιτοχονδριακό γονιδίωμα, μεταβάλλοντας την έκφραση του μιτοχονδριακού γονιδίου και την βλάβη της μιτοχονδριακής λειτουργίας.
6. Προκαλώντας διαπερατότητα της μιτοχονδριακής εξωτερικής μεμβράνης (MOMP) :Το MOMP είναι ένα βασικό γεγονός στην εγγενή οδό της απόπτωσης, οδηγώντας στην απελευθέρωση προ-αποπτωτικών παραγόντων από τα μιτοχόνδρια στο κυτοσόλιο. Ορισμένα παθογόνα, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων βακτηρίων και ιών, μπορούν να προκαλέσουν το MOMP με στόχευση των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών εξωτερικής μεμβράνης, όπως το κανάλι ανιόν εξαρτώμενου από την τάση (VDAC) και η προώθηση της απελευθέρωσης του κυτοχρώματος C και άλλων αποπτωτικών παραγόντων.
Με παρεμβολή με μηχανισμούς αμυντικής μιτοχονδρίων, τα παθογόνα μπορούν να χειριστούν τις κυτταρικές διεργασίες προς όφελός τους, να προωθήσουν την αντιγραφή και την επιβίωσή τους εντός των κυττάρων ξενιστών και να αποφύγουν τις ανοσοαποκρίσεις. Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών παρέχει πληροφορίες για την ανάπτυξη θεραπευτικών στρατηγικών που αποσκοπούν στην αποκατάσταση της μιτοχονδριακής λειτουργίας και στην ενίσχυση των άμυνων του ξενιστή έναντι των παθογόνων.
