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I mitocondri servono funzioni cellulari vitali che includono la produzione di energia cellulare, buffering di calcio e che regolano necrotico e apoptotica delle cellule morte1,2,3. Il sistema nervoso ha un alto tasso metabolico rispetto al corpo4 suggerendo che i neuroni generano un elevato grado di energia cellulare sotto forma di adenosina trifosfato (ATP) attraverso la respirazione mitocondriale. Un sacco di documenti di prova che funzioni neuronali sono dipendente da ATP5, soprattutto presso le sinapsi6. Pertanto, la distribuzione dei mitocondri all'interno dei neuroni è importante.
Negli ultimi 10 anni che un sacco di informazioni ha dimostrato che il traffico e l'ancoraggio dei mitocondri di un neurone è altamente regolamentati. Proteine motrici sono coinvolti nella distribuzione di mitocondri a specifici compartimenti cellulari in tutto il neurone. Traffico dei mitocondri è particolarmente importante perché neuroni proiettano assoni e dendriti lontano dal soma. Proteine motrici chinesina principalmente diretto anterogrado (lontano il soma) tratta dei mitocondri lungo i microtubuli mentre dineina proteine motore diretto motilità retrograda (verso il soma)7,8,9 , 10. ci sono segnali cellulari un potenziale di membrana mitocondriale e conduzione di impulso che influenzano la presenza e la direzione di traffico mitocondriale11,12,13.
Oltre a trasportare i mitocondri, ci sono proteine specializzate per localizzare i mitocondri a specifici compartimenti cellulari che hanno richieste di alta energia, come nodi di Ranvier e sinapsi8,14, 17. In realtà, la maggior parte dei mitocondri all'interno di assoni è non motili9,13,18. Proteine specializzate come i mitocondri di ancoraggio syntaphilin i microtubuli lungo gli assoni, mentre altre proteine di ancoraggio mitocondri al actina citoscheletrica19–21. Ioni come il calcio e fattori di crescita sono stati segnalati per supportare la cessazione della circolazione di mitocondri per localizzarli in regioni dove sono necessari21,22,23.
Presi insieme, il traffico e l'attracco dei mitocondri sono vitali per il corretto funzionamento dei neuroni. A sostegno di ciò, interruzioni nel traffico mitocondriale sono stato associato con parecchi termini neurologici compreso la malattia di Alzheimer, sclerosi laterale amiotrofica, malattia di Charcot-Marie-Tooth, malattia di Huntington, spastica ereditaria paraparesis e atrofia ottica15,24,25,26,27. Recenti studi hanno messo a fuoco su disfunzione mitocondriale e la patologia come un meccanismo potenziale per la neuropatia diabetica, la perdita sensitiva connessa con diabete28,29,30,31 ,32,33. L'ipotesi è che il diabete altera la distribuzione dei mitocondri all'interno delle proiezioni sensoriali del terminale nervoso cutaneo. Di conseguenza, una tecnica è stata sviluppata per visualizzare e quantificare i mitocondri all'interno le fibre nervose intraepidermiche (IENFs), la punta distale delle afferenze sensoriali del ganglio di radice dorsale. La tecnica combina fluorescenza immunoistochimica di specifici mitocondriali ed etichette di fibre nervose con microscopia confocale serie z acquisizione di segnali con software di analisi di immagine 3D potente per misurare la distribuzione del nervo specifico mitocondri da biopsie cutanee umane per raggiungere questo obiettivo.