19.1: Mitokondri

Mitokondri, oksidatif fosforilasyon adı verilen bir süreçle enerji ürettiği bilinen ökaryotik hücresel organellerdir. Mitokondri, birincil işlevlerinin yanı sıra hücre büyümesi, farklılaşma, sinyalleşme, metabolizma ve yaşlanma dahil olmak üzere çeşitli hücresel süreçlerde yer alır. Yaşa bağlı değişiklikler, artan mitokondriyal mutasyonlar ve oksidatif hasar nedeniyle mitokondriyal kalite ve bütünlükte düşüşe neden olur. Bu nedenle, yaşlanma mitokondriyal fonksiyonları ciddi şekilde etkileyerek anormal hücre süreçlerine yol açabilir.

Mitokondri, yapısal plastisiteleri ile bilinir ve belirli hücresel süreçlere bağlı olarak fisyon veya füzyona uğrar. Örneğin, mitokondriyal fisyon, hasarlı mitokondriyi spesifik olarak ortadan kaldıran ve böylece doku homeostazını koruyan düzenleyici bir süreç olan mitofaji ile ilişkilidir. Bununla birlikte, yaşlanma, mitokondriyal fisyonda yer alan proteinlerde kayba veya mutasyona neden olabilir. Bu sonunda, genellikle Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, kardiyomiyopatiler ve kanser gibi yaşa bağlı çeşitli hastalıklarla ilişkili bir durum olan mitofajiyi bozar.

Başka bir kritik işlevde, mitokondri kendi hareketliliğini kolaylaştırmak için hücre iskeleti ile ilişki kurar. Nöronlar gibi karmaşık bir yapıya sahip hücrelerde mitokondrinin sitoplazmalar boyunca dağılımını sağlayan çok önemli bir faktördür. Bununla birlikte, yaşlanan hücrelerde, hücre iskeleti kararsız hale gelebilir, mitokondriyal hareketi azaltabilir ve anormal nöronal fonksiyonlara yol açabilir.

Solunum yoluyla enerji üretimi, mitokondrinin temel işlevidir. Mitokondriyal solunum zincirleri, toksik bir yan ürün olarak süperoksit radikalleri üretir. Mitokondriyal antioksidan sistem tipik olarak bu radikalleri nötralize eder. Bununla birlikte, yaşlanan mitokondri antioksidan kapasiteyi azaltmıştır ve süperoksit radikallerinden kaynaklanan oksidatif stresle mücadele edemez. Bu, hücrede sonunda hücre ölümüne neden olan reaktif oksijen türlerinin birikmesine neden olur.