Τα μιτοχόνδρια είναι ημι-αυτόνομα οργανίδια του κυττάρου, που διαθέτουν το δικό τους γενετικό υλικό και πιο συγκεκριμένα περιέχουν δίκλωνο κυκλικό DNA. Κάθε μιτοχόνδριο περιέχει δύο έως δέκα αντίγραφα του κυκλικού μορίου DNA. Το μιτοχονδριακό DNA κληρονομείται μόνο από τη μητέρα και περιλαμβάνει σχετικά λίγα γονίδια. Ωστόσο, υπάρχουν σοβαρές ασθένειες που οφείλονται σε μεταλλάξεις μιτοχονδριακών γονιδίων. Η κύρια λειτουργία τους είναι η παραγωγή ενέργειας για το κύτταρο, πιο συγκεκριμένα η παραγωγή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP), για αυτό και αποκαλούνται <<εργοστάσια ενέργειας του κυττάρου>>. Μέσα σε αυτά διενεργούνται τα στάδια του αερόβιου μεταβολισμού, ο κύκλος του κιτρικού οξέος, καθώς και η οξειδωτική φωσφορυλίωση, στάδια τα οποία αποδίδουν ενέργεια. Από αυτές τις διαδικασίες μπορούν να παραχθούν ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (ROS), οι οποίες μπορεί να επιφέρουν σοβαρές βλάβες στην υγεία, καθώς ενοχοποιούνται για τη γήρανση, τον καρκίνο, καθώς και άλλες χρόνιες ασθένειες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου είναι υπεύθυνες για αλλοιώσεις του μορίου DNA. Το μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) είναι αρκετά εκτεθειμένο σε οξειδωτικές βλάβες που προκαλούν μεταλλάξεις στο DNA. Όταν σχηματίζεται μεγάλος αριθμός ελεύθερων ριζών στον οργανισμό, τότε εκδηλώνεται το λεγόμενο οξειδωτικό στρες, το οποίο θεωρείται ότι ευθύνεται για τη γήρανση και την πρόκληση βλαβών στα κύτταρα. Ο πρώτος που διατύπωσε τη θεωρία ότι οι ελεύθερες ρίζες ευθύνονται για ασθένειες, καθώς και τη γήρανση ήταν ο βιοχημικός Denham Harman. Παρά το μικρό του μέγεθος, τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί μεγάλο ενδιαφέρον σχετικά με τον ρόλο του mtDNA ως καθοριστικού παράγοντα, τόσο της γήρανσης, όσο και των ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία. Αυτή η διπλωματική έχει ως σκοπό την επισκόπηση των δεδομένων που υπάρχουν σχετικά με το ρόλο του μιτοχονδριακού DNA στη διαδικασία της γήρανσης, σε διάφορες ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία και στη γήρανση των ωοκυττάρων. Για τη συγγραφή αυτής της διπλωματικής έγινε αναζήτηση άρθρων σε γνωστές βάσεις δεδομένων. Ένας αριθμός μελετών έχει παρουσιάσει αδιάσειστα στοιχεία για τους βασικούς ρόλους του mtDNA στην παθολογία που σχετίζεται με την ηλικία, αν και πολλές είναι συσχετιστικές και όχι αποδεικτικές της αιτίας. Επίσης, οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες, που συνδέονται με τη γήρανση, ίσως σχετίζονται με μεταλλάξεις του mtDNA που προκαλούν τη μείωση της μιτοχονδριακής λειτουργίας. Ακόμη, η γήρανση των ωοκυττάρων φαίνεται να επηρεάζεται από δυσλειτουργίες του mtDNA. Εν κατακλείδι, ο ρόλος του mtDNA στη γήρανση, στις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία και στη γήρανση των ωοκυττάρων παραμένει ένα πεδίο έρευνας με ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Ωστόσο, η έλλειψη προσεγγίσεων και τεχνικών για την άμεση παρατήρηση του ρόλου του mtDNA σε αυτόν τον τομέα εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική πρόκληση.
(EL)
Mitochondria are semi-autonomous organelles of the cell, that have their own genetic material a double-stranded circular DNA. Each mitochondrion contains two to ten copies of the circular DNA molecule. Mitochondrial DNA is inherited only from the mother and includes relatively few genes. However, there are serious diseases due to pathogenic variants of mitochondrial genes. Their main function is to produce energy for the cell, more precisely the production of adenosine triphosphate (ATP) through oxidative phosphorylation and for this reason, are referred to as the <<energy factories of the cell>>. Within them, the stages of aerobic metabolism, the citric acid cycle, as well as oxidative phosphorylation are carried out, stages that yield energy. Reactive oxygen species (ROS) that are produced by mitochondria can cause serious damage to health, as they are implicated in aging, cancer, and other chronic diseases. It is important to note that ROS are responsible for alterations of the DNA molecule. Mitochondrial DNA (mtDNA) it is quite exposed to oxidative damage that causes mutations in DNA. When a large number of free radicals are formed in the body, then the so-called oxidative stress occurs, which is thought to be responsible for aging and causing damage to cells. Denham Harman first postulated in 1956 the free radical theory of ageing, which he later modified to the mitochondrial free radical theory of ageing. Despite its small size of mtDNA, in recent years there has been a lot of interest in its role as a determinant of both aging and age-related diseases. This literature review aims to analyze the existing data on the role of mitochondrial DNA in the aging process, in various age-related diseases and in the aging of oocytes. For the writing of this study, articles were searched in science databases until December of 2023. A number of studies have presented compelling evidence for mtDNA's key roles in age-related pathology, although many are correlational rather than conclusive of causation. Neurodegenerative diseases associated with aging may be related to mtDNA mutations resulting in a decline in mitochondrial function. Furthermore, the aging of oocytes seems to be affected by mtDNA malfunctions. In conclusion, the role of mtDNA in aging, age-related diseases and egg cell aging remains a particularly noteworthy topic. However, the lack of approaches and techniques for directly observing the role of mtDNA in this area remains a significant challenge.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
