Mitokondrier är kända som energileverantörer till våra celler, men de spelar också en viktig roll i försvaret mot patogener. De kan initiera immunsvar och beröva patogener de näringsämnen de behöver för att växa. En forskargrupp ledd av Lena Pernas från Max Planck Institute for Biology of Aging i Köln, Tyskland, har nu visat att patogener kan stänga av mitokondriella försvarsmekanismer genom att kapa en normal cellulär reaktion på stress.

För att överleva behöver patogener skaffa näringsämnen från sin värd och motvärdens försvar. Ett sådant försvar kommer från värdmitokondrier, som kan beröva dem de näringsämnen de behöver och därmed begränsa deras tillväxt. "Vi ville veta hur annars mitokondriebeteende förändras när mitokondrier och patogener möts i celler. Eftersom det yttre membranet av dessa organeller är den första kontaktpunkten med patogenerna har vi tittat närmare på det", förklarar Lena Pernas, forskargrupp ledare vid Max Planck Institute for Biology of Ageing.

Mitokondrier tappade sitt "skinn"

Forskarna infekterade celler med den mänskliga parasiten Toxoplasma gondii och observerade live under mikroskop vad som händer med mitokondriernas yttre utrymme. "Vi såg att mitokondrier i kontakt med parasiten började släppa ut stora strukturer från deras yttre membran. Detta var så förbryllande för oss. Varför skulle mitokondrier kasta bort det som i huvudsak är porten mellan dem och resten av cellen?" säger Xianhe Li, första författare till studien.

Fientligt övertagande

Men hur får parasiten mitokondrierna att göra det? Forskargruppen kunde visa att patogenen har ett protein som funktionellt efterliknar ett värdmitokondrieprotein. Den binder till en receptor på mitokondriernas yttre membran för att få tillgång till maskineriet som säkerställer att proteiner transporteras in i mitokondrierna. "Genom att göra det kapar parasiten ett normalt värdsvar på mitokondriell stress som, i samband med infektion, effektivt avväpnar mitokondrierna", sa Pernas. "Andra forskare har visat att ett SARS-CoV-2-virusprotein också binder till denna transportreceptor. Detta tyder på att receptorn spelar en viktig roll i interaktionen mellan värd och patogen. Men ytterligare utredning behövs för att bättre förstå dess roll under olika infektioner. "

Forskningen publicerades i Science .