Co łączy ziemniaka z mózgiem ssaków?

Rodzi też nadzieję na stworzenie nowych kosmetyków odmładzających skórę.

Białka, których dotyczy odkrycie, tworzą tzw. kanały jonowe. Ich rola polega na przepuszczaniu - w kontrolowany sposób - dużych ilości konkretnych jonów (np. potasu, sodu, wapnia lub chloru) przez błony otaczające komórki lub ich struktury wewnętrzne.

Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie we współpracy z kolegami z Instytutu Biologii Molekularnej i Biotechnologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu badali kanały, wyspecjalizowane w transporcie jonów potasu przez błony mitochondriów, tj. organelli odpowiedzialnych za produkcję energii w komórkach.

Na podstawie pomiarów prądów, płynących przez kanały potasowe w mitochondriach ziemniaka, badacze doszli do wniosku, że pewne ich odmiany (a dokładnie kanały potasowe regulowane przez jony wapnia) są pod względem budowy i funkcji identyczne z kanałami potasowymi w mitochondriach neuronów w mózgach ssaków. Co więcej, okazało się, że reagują na te same toksyny.

"To zadziwiająca obserwacja. Białka odpowiedzialne za transport jonów potasu wydają się być ewolucyjnie wręcz zakonserwowane w mitochondriach" - powiedziała współautorka pracy prof. Wiesława Jarmuszkiewicz z Instytutu Biologii Molekularnej i Biotechnologii w Poznaniu.

Zdaniem naukowców, badania nad kanałami jonowymi mitochondriów mogą mieć istotne znaczenie medyczne. Kanały potasowe są bowiem obecne w mitochondriach komórek innych niż neurony - jak np. komórki mięśnia sercowego czy komórki skóry (np. keratynocyty).

Jak wyjaśnił PAP współautor badań prof. Adam Szewczyk z Instytutu Nenckiego, aktywacja kanałów potasowych w mitochondriach zmniejsza śmiertelność komórek w różnych sytuacjach stresowych, prawdopodobnie poprzez redukcję ilości tzw. wolnych rodników (tj. reaktywnych form tlenu). Dlatego, leki, które aktywowałyby kanały potasowe mogłyby znacząco ograniczać skutki udarów mózgu i zawałów serca.

Wprowadzenie nowego leku na rynek jest jednak procesem bardzo drogim i długotrwałym, zaznaczają naukowcy. Ich zdaniem, znacznie szybciej efekty tych badań znajdą zastosowanie w przemyśle kosmetycznym. Substancje oddziałujące na kanały mitochondrialne w komórkach mogłyby mieć działanie ochronne wobec skóry. "Substancje te muszą być dostateczne lipofilne, aby dotrzeć do wnętrza komórki i zadziałać na kanały jonowe mitochondriów" - poinformował PAP prof. Szewczyk.

Instytut Biologii Doświadczalnej PAN planuje rozpocząć długofalową współpracę z Laboratorium Kosmetycznym Dr Irena Eris. Obie instytucje złożyły wspólny projekt w ramach Inicjatywy INNOTECH, realizowanej przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

"Jeśli wszystko pójdzie po naszej myśli, już za kilka lat każdy będzie mógł kupić nowy dermokosmetyk i na własnej skórze przekonać się o korzyściach płynących z badań podstawowych nad mitochondriami" - podsumował prof. Szewczyk.