«Силовые установки» наших клеток работают при очень высокой температуре в 50°C

Кретиэн Д. и другие. Митохондрии физиологически поддерживают функционирование при температуре около 50 °C. PLOS Biology, январь 2018 года.

Температура нашего тела варьируется от 35 до 38°C, и в среднем составляет 37,5°C. Тепло, необходимое для поддержания этой температуры, обеспечивается крошечными субклеточными структурами, называемыми митохондриями. Новое исследование представляет собой удивительное доказательство того, что митохондрии оптимизированы для функционирования при температуре на более чем 10°C выше, чем средняя температура нашего тела. В каждой клетке имеются десятки или сотни митохондрий, и их работа заключается в том, чтобы сжигать питательные вещества, выделяя энергию и тепло на последнем этапе потребления пищи. 40% энергии, выделяемой из митохондрий, захватывается в виде химического соединения – АТФ, которое используется для управления функциями организма, такими как сердцебиение, мозговая активность и мышечные сокращения, а остальные 60% рассеиваются как тепло. Чтобы проанализировать внутреннюю динамику митохондрий, исследователи выращивали клетки человеческой почки и клетки кожи в тканевых культурах при температуре 38°С, введя в эти клетки теплочувствительные флуоресцентные красители. Когда митохондрии активизировались, уровень флуоресцентного сигнала быстро менялся, указывая на повышение температуры в митохондриях на 10°C. Ученые предполагают, что митохондрии действуют подобно радиаторам в плохо изолированной комнате, функционируя при гораздо более высокой температуре, чем их окружение. Они также продемонстрировали, что несколько человеческих митохондриальных ферментов работают при оптимальной температуре, близкой к 50°C, что поддерживает объяснения ученых касательно данных молекулярного термометра. На данный момент исследователи очень заинтересованы в том, чтобы ответить на вопрос о наличии взаимосвязанных температурных колебаний при различных нарушениях здоровья, вызванных дисфункцией митохондрий, таких как, например, нейродегенеративные заболевания и старение.