Sklep z peptydami
Odkrycie, które podważyło podręcznik
Przez dekady obowiązywała prosta zasada: informacja o budowie białek zapisana jest w jądrze komórkowym. Mitochondria — te fabryki energii wewnątrz komórek — mają wprawdzie własne DNA, ale uważano, że koduje ono tylko garstkę białek potrzebnych im samym.
W 2015 roku zespół z Uniwersytetu Południowej Kalifornii pokazał coś innego. W mitochondrialnym DNA znaleziono zapis małego peptydu, który po powstaniu wychodzi z mitochondrium i działa w całej komórce — a nawet wpływa na inne tkanki.
Nazwano go MOTS-c. Ma szesnaście aminokwasów.
Znaczenie tego odkrycia wykracza poza sam peptyd. Okazało się, że mitochondria nie są biernymi elektrowniami wykonującymi polecenia jądra, tylko wysyłają własne sygnały informujące resztę organizmu o swoim stanie.
Liczba, która zwróciła uwagę
Najciekawszy wynik dotyczy wysiłku fizycznego.
W badaniu na zdrowych młodych mężczyznach zmierzono poziom MOTS-c w mięśniach przed i po jednej sesji na rowerze stacjonarnym. Po treningu stężenie w mięśniu szkieletowym wzrosło niemal dwunastokrotnie.
To sugerowało, że MOTS-c jest jednym z sygnałów, którymi mięśnie komunikują wysiłek reszcie organizmu.
Drugi kierunek badań dotyczył podawania peptydu z zewnątrz. W pracy opublikowanej w Nature Communications starsze myszy otrzymujące MOTS-c poprawiły wydolność na bieżni — według doniesień w przybliżeniu ją podwajając.
Stąd wzięło się określenie „naśladowca wysiłku”, które w tekstach o tym peptydzie pojawia się najczęściej.
Jak działa według badań
Mechanizm opisywany w literaturze opiera się na AMPK — białku pełniącym w komórce rolę czujnika energii.
Kiedy zapasy energii spadają, AMPK się włącza i przestawia komórkę na tryb oszczędny: więcej spalania tłuszczu, sprawniejsze wykorzystanie glukozy, budowa nowych mitochondriów. To ten sam przełącznik, który uruchamia wysiłek fizyczny i głodówka.
MOTS-c aktywuje właśnie ten szlak. W badaniach obserwowano poprawę gospodarki glukozą w mięśniu szkieletowym oraz obniżenie poziomu czynników prozapalnych.
Poziom MOTS-c w krążeniu spada z wiekiem oraz przy otyłości — co ustawiło go w centrum zainteresowania badaczy zajmujących się starzeniem i metabolizmem.
Ostrożnie z określeniem „naśladowca wysiłku”
To sformułowanie jest wygodne, ale bywa mylące i warto je doprecyzować.
MOTS-c uruchamia część tych samych szlaków co trening. Nie znaczy to, że go zastępuje. Wysiłek fizyczny działa na dziesiątki mechanizmów jednocześnie — od układu krążenia, przez kości, po funkcje poznawcze — a peptyd dotyka wąskiego wycinka tej całości.
Różnica między „uruchamia podobne szlaki” a „zastępuje trening” jest zasadnicza i w opisach marketingowych regularnie się gubi.
Czego nie wiadomo
Tu obraz jest jednoznaczny: nie prowadzono dotąd badań klinicznych z podawaniem MOTS-c ludziom.
Dane o wzroście po wysiłku pochodzą z pomiarów u ludzi, ale dotyczą peptydu wytwarzanego przez sam organizm. Wyniki dotyczące podawania z zewnątrz pochodzą wyłącznie od zwierząt i hodowli komórkowych.
Rozwój kliniczny zatrzymał się głównie na przeszkodach technicznych. Peptydy mitochondrialne mają niską biodostępność, krótki czas działania i tendencję do pozostawania w miejscu podania — a to problemy, które trzeba rozwiązać, zanim w ogóle da się zaplanować sensowne badanie.
W jakiej postaci występuje
MOTS-c to liofilizowany proszek w szklanej fiolce, najczęściej po 10 mg. Przed użyciem wymaga rozpuszczenia w wodzie bakteriostatycznej.
Jako odczynnik do zastosowań laboratoryjnych, wraz z dokumentacją czystości, dostępny jest między innymi tutaj. Materiał przeznaczony wyłącznie do celów badawczych.
Podsumowanie
MOTS-c to szesnastoaminokwasowy peptyd odkryty w 2015 roku, kodowany nie przez jądro komórkowe, lecz przez DNA mitochondriów — co samo w sobie zmieniło sposób myślenia o roli tych organelli.
Jego poziom w mięśniu szkieletowym rośnie po wysiłku niemal dwunastokrotnie, a opisywany mechanizm opiera się na aktywacji AMPK, czyli komórkowego czujnika energii.
Dane dotyczące podawania peptydu z zewnątrz pochodzą wyłącznie z badań na zwierzętach i hodowlach komórkowych. Badań klinicznych u ludzi nie przeprowadzono.
Najczęściej zadawane pytania
Co to jest MOTS-c?
Peptyd złożony z szesnastu aminokwasów, kodowany przez DNA mitochondriów, a nie przez jądro komórkowe. Odkryty w 2015 roku.
Dlaczego nazywa się go naśladowcą wysiłku?
Ponieważ aktywuje AMPK — ten sam szlak metaboliczny co trening. Nie oznacza to jednak, że zastępuje wysiłek fizyczny, który działa na znacznie więcej mechanizmów.
Czy poziom MOTS-c naprawdę rośnie po treningu?
Tak. W badaniu u zdrowych młodych mężczyzn stężenie w mięśniu szkieletowym wzrosło po jednej sesji wysiłku niemal dwunastokrotnie.
Czy MOTS-c badano u ludzi?
Nie w postaci podawanej z zewnątrz. Pomiary u ludzi dotyczyły peptydu wytwarzanego naturalnie przez organizm.
Piśmiennictwo
- Lee C i wsp. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metab. 2015;21(3):443–454.
- Reynolds JC i wsp. MOTS-c is an exercise-induced mitochondrial-encoded regulator of age-dependent physical decline and muscle homeostasis. Nat Commun. 2021;12:470.
- Kim KH i wsp. Mitochondrial-derived peptides in aging and age-related diseases. Geroscience. 2021.