Funzione mitocondriale e salute del fegato, il team dell'accademico Li Lanjuan ha pubblicato l'ultima revisione

Il nostro fegato è un guardiano laborioso che scompone silenziosamente l'alcol e le droghe che assumiamo, neutralizza le tossine presenti nel corpo e regola finemente il metabolismo dei grassi. Per svolgere questi compiti impegnativi, il fegato fa affidamento su fonti di energia presenti all'interno di cellule chiamate mitocondri. Queste minuscole "fabbriche di energia" producono ATP attraverso il processo di fosforilazione ossidativa (OXPHOS), fornendo l'energia necessaria per le varie attività vitali del fegato. Tuttavia, una volta danneggiati i mitocondri, l'efficienza del fegato si riduce notevolmente, il che può causare una serie di problemi di salute. Ad esempio, nella malattia epatica correlata all'alcol (ALD), il metabolismo dell'alcol produce grandi quantità di radicali liberi, molecole altamente reattive che attaccano i mitocondri e ne compromettono il normale funzionamento, innescando così una risposta infiammatoria e danni cellulari. Allo stesso modo, nella steatosi epatica non alcolica (NAFLD), l'accumulo eccessivo di grasso nel fegato può interrompere il funzionamento dei mitocondri, ridurre la produzione di energia e aggravare il danno epatico. La disfunzione mitocondriale svolge un ruolo chiave nello sviluppo e nella progressione delle malattie del fegato. Pertanto, proteggere la salute dei mitocondri è essenziale per preservare la funzionalità epatica. Di recente, gli esperti di malattie infettive, l'accademico Li Lanjuan e il team del professor Jiang Ying'an hanno pubblicato un articolo di revisione (Disfunzione mitocondriale: un promettente bersaglio terapeutico per le malattie del fegato) su Genes & Diseases, in cui è stato esplorato in modo approfondito il ruolo della disfunzione mitocondriale nelle malattie del fegato e sono state discusse diverse potenziali strategie di trattamento.

Diversi tipi di disfunzione mitocondriale

Disfunzione mitocondriale e malattia epatica

L'articolo esamina il ruolo dei mitocondri nel danno epatico acuto e nelle malattie epatiche croniche, come il carcinoma epatocellulare, l'epatite virale, il danno epatico indotto da farmaci, la malattia epatica alcolica e la steatosi epatica non alcolica. I meccanismi della disfunzione mitocondriale coinvolgono molteplici aspetti, tra cui danni al DNA mitocondriale (mtDNA), squilibrio nella morfologia e nel numero dei mitocondri e riduzione della produzione di ATP. Insieme, questi processi influenzano la salute e la funzionalità del fegato.

Impatto dello squilibrio dinamico mitocondriale sulla salute del fegato

La figura sopra descrive la relazione tra la dinamica mitocondriale e la malattia epatica. I cambiamenti nella morfologia e nel numero dei mitocondri, in particolare la dinamica mitocondriale, sono fondamentali per l'approvvigionamento energetico della cellula e per la sua salute generale. La figura (A) mostra la relazione tra dinamica mitocondriale e attività cellulare; Le figure (B) e (C) illustrano in dettaglio come la salute del fegato viene influenzata quando la dinamica mitocondriale è sbilanciata. Lo squilibrio dinamico mitocondriale può essere paragonato a un malfunzionamento del sistema di trasporto energetico interno della cellula, che non solo provoca carenze energetiche, ma può anche innescare risposte infiammatorie e morte cellulare, con conseguenti danni al fegato.

Il ruolo della biogenesi mitocondriale e dell'autofagia nelle malattie del fegato

La biogenesi mitocondriale e l'autofagia sono due meccanismi chiave attraverso i quali le cellule mantengono la propria salute. Sono responsabili della produzione di nuovi mitocondri e della rimozione di quelli danneggiati, mantenendo così efficiente la produzione di energia all'interno della cellula. Nelle malattie del fegato, questi processi svolgono un ruolo protettivo. Tuttavia, quando questi meccanismi sono sbilanciati, possono invece favorire danni al fegato e lo sviluppo del cancro.

La figura sopra mostra il ruolo della biogenesi mitocondriale e dell'autofagia nella malattia del fegato

Come riparare questi mitocondri danneggiati?

Integrazione antiossidante

Antiossidanti come MitoQ, vitamine C/E e acido lipoico, che neutralizzano i radicali liberi nocivi prodotti dai mitocondri, riducendo così lo stress ossidativo e proteggendo i mitocondri dai danni. Questi antiossidanti non solo aiutano a ripristinare la funzione mitocondriale, ma migliorano anche l'efficienza del metabolismo energetico cellulare e supportano il sano funzionamento del fegato.

La promozione della biogenesi mitocondriale può promuovere la biogenesi mitocondriale e aumentare il numero di mitocondri sani attivando coattivatori trascrizionali come PGC-1α. Questo approccio può aumentare la capacità delle cellule di produrre energia, migliorando così lo stato metabolico generale del fegato.

Trapianto mitocondriale Inoltre, l'articolo introduce il concetto di trapianto mitocondriale. Si tratta di una strategia terapeutica emergente che prevede il trasferimento di mitocondri sani direttamente nelle cellule epatiche danneggiate. Questo metodo equivale a sostituire una nuova "fabbrica di energia" per il fegato e a ripristinarne la normale funzione metabolica. Studi hanno dimostrato che iniettando direttamente mitocondri sani nel fegato, è possibile ridurre efficacemente i danni epatici indotti dai farmaci e promuovere la riparazione del tessuto epatico e il miglioramento funzionale.

Man mano che la nostra comprensione della relazione tra la funzione mitocondriale e le malattie del fegato continua ad approfondirsi, in futuro potrebbero essere sviluppati altri farmaci terapeutici mirati ai mitocondri. Questi farmaci possono aiutare a riparare i mitocondri danneggiati e a ridurre lo stress ossidativo, curando o prevenendo così le malattie del fegato. Inoltre, la ricerca potrebbe portare allo sviluppo di una medicina personalizzata, in cui i trattamenti potrebbero essere adattati allo stato mitocondriale di ogni singolo individuo. Ci auguriamo che queste scoperte possano essere tradotte nella pratica clinica il prima possibile, portando nuova speranza e una migliore qualità di vita ai pazienti affetti da malattie epatiche e guardando con fiducia a un futuro senza malattie epatiche.

Riferimenti

[1] Chen P, Yao L, Yuan M, Wang Z, Zhang Q, Jiang Y, Li L. Disfunzione mitocondriale: un promettente bersaglio terapeutico per le malattie del fegato. Geni Dis. 17 settembre 2023;11(3):101115. doi: 10.1016/j.gendis.2023.101115. Numero di registrazione PMI: 38299199; Italiano: