1. Hämmar import av mitokondriell protein :Vissa patogener producerar virulensfaktorer som stör importen av proteiner till mitokondrier. Till exempel utsöndrar bakterien Shigella flexneri ett protein som kallas IcsA, som riktar in sig på och blockerar funktionen av translokaset av det yttre mitokondriella membrankomplexet (TOM), vilket stör proteinimporten och försämrar mitokondriernas funktion.
2. Att störa mitokondriell membranpotential :Patogener kan störa den mitokondriella membranpotentialen, vilket är avgörande för ATP-syntes och andra viktiga mitokondriella processer. Vissa toxiner eller virulensfaktorer som produceras av patogener, såsom det porbildande toxinet från Streptococcus pneumoniae, kan skada mitokondriella membranet, vilket leder till förlust av protongradienten och förlust av membranpotential.
3. Manipulation av mitokondriell fusion och fission :Mitokondrier genomgår dynamiska fusions- och fissionshändelser som reglerar deras morfologi, funktion och kvalitetskontroll. Vissa patogener kan störa dessa processer för att manipulera mitokondriell dynamik och undvika värdförsvar. Till exempel hämmar det humana cytomegalovirus (HCMV) proteinet pUL97 mitokondriell fusion, vilket leder till fragmenterade mitokondrier som är mindre effektiva i energiproduktion och mer mottagliga för viral replikation.
4. Inriktning mot mitokondriella respiratoriska kedjekomplex :Patogener kan rikta in sig på specifika komponenter i de mitokondriella respiratoriska kedjekomplexen, som är ansvariga för oxidativ fosforylering och energiproduktion. Vissa bakteriella toxiner, såsom difteritoxinet, kan ADP-ribosylera och inaktivera förlängningsfaktor 2 (EF-2), störa proteinsyntesen och försämra sammansättningen av respiratoriska kedjekomplex.
5. Störa med mitokondriell DNA-replikation och transkription :Patogener kan störa mitokondriell DNA-replikation och transkription, vilket är avgörande för syntesen av mitokondriella proteiner. Vissa virus, såsom hepatit B-virus (HBV), kan integrera sitt DNA i mitokondriella genom, förändra mitokondriella genuttryck och försämra mitokondriell funktion.
6. Inducering av mitokondriell yttre membranpermeabilisering (MOMP) :MOMP är en nyckelhändelse i den inneboende vägen för apoptos, vilket leder till frisättning av pro-apoptotiska faktorer från mitokondrier till cytosolen. Vissa patogener, inklusive vissa bakterier och virus, kan utlösa MOMP genom att rikta in mitokondriella yttre membranproteiner, såsom den spänningsberoende anjonkanalen (VDAC), och främja frisättningen av cytokrom c och andra apoptotiska faktorer.
Genom att störa mitokondriella försvarsmekanismer kan patogener manipulera cellulära processer till sin fördel, främja deras replikation och överlevnad inom värdceller och undvika immunsvar. Att förstå dessa mekanismer ger insikter för att utveckla terapeutiska strategier som syftar till att återställa mitokondriell funktion och förbättra värdens försvar mot patogener.
