As mitocôndrias são importantes estruturas celulares que são vitais para o seu papel na geração de energia. As mitocôndrias são dinâmicas, o que significa que elas constantemente se fundem e se separam. Eles contêm uma pequena quantidade de informação genética conhecida como DNA mitocondrial (mtDNA). O mtDNA, organizado em estruturas semelhantes a pontos chamadas nucleoides, também se move dentro da mitocôndria.

O método de distribuição do mtDNA não era totalmente claro, mas agora uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Osaka identificou uma molécula conhecida como ATAD3A que é essencial para o movimento dos nucleóides e pode ser um potencial candidato terapêutico para doenças mitocondriais .

A equipe já havia mostrado que o movimento dos nucleoides está ligado à fissão das mitocôndrias. No entanto, os mecanismos e a função desse movimento não eram claros. Os pesquisadores, portanto, investigaram o papel do ATAD3A no movimento do nucleoide por causa de suas ligações previamente estabelecidas com a formação do nucleoide.

Em um estudo publicado recentemente na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , os pesquisadores mostraram que o ATAD3A, que está ancorado na membrana mitocondrial interna, media a interação dos nucleoides do mtDNA (presentes no interior da mitocôndria) com fatores envolvidos na fissão mitocondrial (presentes na membrana mitocondrial externa).

Eles demonstraram que o ATAD3A era essencial para o movimento ativo dos nucleoides do mtDNA dentro da mitocôndria – um processo chamado tráfico de nucleoides – e que os nucleoides estavam agrupados de forma anormal em células sem fissão mitocondrial. Juntos, a fissão mitocondrial e o tráfego de nucleoides determinam o tamanho, o número e a distribuição dos nucleoides dentro da mitocôndria.

A distribuição dos nucleoides pela rede mitocondrial ativa a expressão do mtDNA e aumenta a formação do complexo da cadeia respiratória, que é um grupo de várias proteínas essenciais para a produção de energia dentro das células, e a distribuição correta dos nucleoides do mtDNA é fundamental para a produção eficiente de energia .

“A regulação da dinâmica dos nucleóides é crucial para a manutenção dos complexos da cadeia respiratória na membrana interna mitocondrial”, explica o principal autor Takaya Ishihara, “e este é o primeiro relatório do papel do ATAD3A na dinâmica dos nucleóides mitocondriais”.

O desenvolvimento de técnicas para alterar o movimento do mtDNA pode ajudar a regular a função mitocondrial no futuro. "O tráfico de nucleoides pode representar um novo alvo terapêutico para prevenir a disfunção mitocondrial em várias doenças humanas", explica o autor sênior Naotada Ishihara.

Portanto, este trabalho não apenas aumenta nosso conhecimento dos processos regulatórios nas mitocôndrias , mas também fornece espaço para o desenvolvimento de futuras terapias contra o funcionamento mitocondrial anormal.