Lendületes kutatók, Bay Péter és kollégái cikkét közölte a Cell Presshez tartozó Trends in Endocrinology & Metabolism folyóirat.

Egyre több betegségről – gyulladások, daganatok, szívinfarktus, stb. – derül ki, hogy a mitokondrium nevű sejtszervecskék működésének zavara is szerepet játszik a kialakulásukban. Kulcsszerepe van azoknak az enzimeknek is, amelyek működését a Lendület program Sejtmetabolizmus kutatócsoportja vizsgált.

A mitokondriumokat gyakran a sejtek erőműveiként is emlegetik, mert központi szerepük van a sejtek energiaháztartásában. Ezekben a sejtszervecskékben zajlik az ATP szintézise, amely a sejtek energetikai valutája. Napjainkban egyre több betegségről derül ki, hogy a mitokondriális funkció zavara szerepet játszik a kialakulásában. Az egyik legfontosabb kutatási terület a neurodegeneratív vagy a metabolikus betegségek és a mitokondriális funkció közti összefüggés vizsgálata.

A poli (ADP-ribóz) polimeráz (PARP) enzimek közé tartozó PARP-1 és PARP-2 olyan magi fehérjék, amelyek kóroki szerepe felvetődött a tumorbiológiában, a gyökképződéssel járó betegségekben (reperfúziós károsodás), gyulladásos, illetve újabban metabolikus betegségekben (I. és II. típusú diabétesz, metabolikus szindróma, elhízás, stb.) vagy az öregedésben is.

Számos állatkísérlet mutat arra, hogy ezen enzimek gátlása kedvező hatású a fenti kórképekben. Sőt az elmúlt hónapok során engedélyezték a PARP-inhibitorok alkalmazását petefészek karcinómában szenvedő betegeknek, vagyis léteznek a humán gyógyászatban alkalmazható PARP-gátlószerek.

A PARP-1 és -2 enzimek több útvonalon keresztül képesek befolyásolni a mitokondriumok működését.

A PARP-1 és -2 aktivációja károsítja, míg gátlásuk javítja a mitokondriumok működését. Ezen keresztül az akut mitokondriális károsodással járó kórképekben (szívinfarktus, stroke, bétasejt-elhalás, doxorubicin kardiovaszkuláris toxicitás, stb.) fellépő mitokondriális toxicitást a PARP-1 és -2 gátlása visszafordítja.

A Lendület program Sejtmetabolizmus kutatócsoport három tagja (Fodor Tamás, a kutatócsoport PhD-hallgatója, Bay Péter, a kutatócsoport vezetője, és Nagy Lilla, szintén PhD-hallgató) és a közlemény írásában résztvevő Lucas Liaudet MD, a Lausanne-i Egyetem sürgősségi osztályának főorvosa, és Pacher Pál, az amerikai National Institutes of Health (NIH) egyik vezető kutatója (Senior Investigator, Section Chief) szerint a krónikus mitokondriális alulműködéssel jellemezhető kórképekben, mint a II. típusú diabétesz, metabolikus szindróma, a PARP-1 és -2 gátlásának hatására beinduló mitokondriális biogenezis (a mitokondriumok számának növekedése) vezet javuláshoz.

A PARP inhibitorokat citosztatikumként alkalmazzák BRCA-negatív tumorokban. Azonban egyelőre vitatott a pontos hatásmechanizmusuk. Feltételezhető, hogy a DNS-hibajavítás gátlásán kívül a mitokondriális aktivitás fokozásával járó, úgynevezett anti-Warburg hatásuk is van, és ezen keresztül (is) gátolják a tumorsejtek szaporodását. A PARP enzimek és a mitokondriális funkció közti összefüggések feltárása közelebb juttathat bennünket több nagy populációt érintő betegség patomechnizmusának megértéséhez.