Τα αίτια μίας σειρά δυσλειτουργιών των μιτοχονδρίων, που προκαλούν νευρολογικές διαταραχές όπως το Αλτσχάιμερ, το Πάρκινσον και τη νόσο του Χάντινγκτον κατάφεραν να κατανοήσουν Έλληνες ερευνητές από το Ιόνιο Πανεπιστήμιο, με τη βοήθεια μαθηματικών μοντέλων Βιοπληροφορικής.
Τα αίτια μίας σειράς δυσλειτουργιών των μιτοχονδρίων, που προκαλούν νευρολογικές διαταραχές όπως το Αλτσχάιμερ, το Πάρκινσον και τη νόσο του Χάντινγκτον κατάφεραν να κατανοήσουν Έλληνες ερευνητές από το Ιόνιο Πανεπιστήμιο, με τη βοήθεια μαθηματικών μοντέλων Βιοπληροφορικής.
Με τον τρόπο αυτό άνοιξαν ουσιαστικά το δρόμο για το σχεδιασμό νέων αποτελεσματικότερων φαρμάκων ή και εναλλακτικών θεραπειών κατά των νευρολογικών διαταραχών.
Το ερευνητικό έργο της ελληνικής επιστημονικής ομάδας ξεκίνησε πριν από έξι χρόνια και στο διάστημα αυτό κατάφερε να μοντελοποιήσει τις λειτουργίες ενός αρχικού μιτοχονδρίου.
Τις προσομοίωσε στον υπολογιστή και παρακολούθησε το μηχανισμό τους.
Σε αντίθεση με τις μέχρι σήμερα εργαστηριακές μελέτες, που ασχολούνταν με τα συμπτώματα, η ερευνητική ομάδα προσπάθησε να εξηγήσει τους λόγους που προκαλούν τις συγκεκριμένες δυσλειτουργίες.
Σύμφωνα με τον επίκουρο καθηγητή του τμήματος Πληροφορικής του Ιόνιου Πανεπιστημίου Παναγιώτη Βλάμο, η «ηλεκτρική θρόμβωση» αποτελεί τη βασική αιτιολόγηση των δυσλειτουργιών των μιτοχονδρίων.
Από αυτήν προκαλούνται ηλεκτρικά σύμπλοκα και δυσμορφίες στο εσωτερικό της μεμβράνης τους.
Για την ικανοποίηση των αναγκών του κυττάρου σε ενέργεια, ο αριθμός των μιτοχονδρίων μεταβάλλεται και προσαρμόζεται, μέσω τεσσάρων σημαντικών λειτουργιών: τη συγχώνευση, το διαχωρισμό, την κινητικότητα και την μιτοφάγωση.
«Όταν η διαδικασία της συγχώνευσης και της διάσπασης γίνονται με λανθασμένο τρόπο, επέρχεται ηλεκτρική θρόμβωση, που οδηγεί στα ηλεκτρικά σύμπλοκα στην εσωτερική μεμβράνη του μιτοχονδρίου», διευκρίνισε και πρόσθεσε ότι "με τον τρόπο αυτό «η "υπεραγωγιμότητα" της μεμβράνης διακόπτεται, οδηγώντας με τη σειρά της στη μείωση της παραγωγής ενέργειας».
Ειδικά στην περίπτωση του Αλτσχάιμερ, ο πληθυσμός των υγιών μιτοχονδρίων διαπιστώθηκε ότι μειώνεται κατά πολύ, οδηγώντας σε νευρωνική οξειδωτική βλάβη.
Η ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετέχουν επίσης ο υποψήφιος διδάκτορας Βιοπληροφορικής Αθανάσιος Αλεξίου και ο ερευνητής φυσικών επιστημών Ιωάννης Ρέκκας, στοχεύει να αποκωδικοποιήσει και να καταγράψει πλήρως τις συνθήκες που επικρατούν στην εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, έτσι ώστε να δημιουργηθούν μοντέλα κατάλληλα για το σχεδιασμό νέων φαρμάκων.
«Ουσιαστικά, τα μαθηματικά μας επέτρεψαν να κατανοήσουμε το μηχανισμό λειτουργίας αυτών των κυτταρικών οργανιδίων, κάτι που δεν μπορούσε να επιτευχθεί στις εργαστηριακές μελέτες», κατέληξε ο κ. Βλάμος.
Πηγή:ΑΠΕ-ΜΠΕ