1. Inibire l'importazione di proteine mitocondriali :Alcuni agenti patogeni producono fattori di virulenza che interferiscono con l'importazione di proteine nei mitocondri. Ad esempio, il batterio Shigella flexneri secerne una proteina chiamata IcsA, che prende di mira e blocca la funzione della traslocasi del complesso della membrana mitocondriale esterna (TOM), interrompendo l’importazione di proteine e compromettendo la funzione mitocondriale.
2. Interruzione del potenziale della membrana mitocondriale :Gli agenti patogeni possono interrompere il potenziale della membrana mitocondriale, che è cruciale per la sintesi di ATP e altri processi mitocondriali essenziali. Alcune tossine o fattori di virulenza prodotti da agenti patogeni, come la tossina che forma i pori dello Streptococcus pneumoniae, possono danneggiare la membrana mitocondriale, portando alla dissipazione del gradiente protonico e alla perdita del potenziale di membrana.
3. Manipolazione della fusione e fissione mitocondriale :I mitocondri subiscono eventi dinamici di fusione e fissione che ne regolano la morfologia, la funzione e il controllo di qualità. Alcuni agenti patogeni possono interferire con questi processi per manipolare la dinamica mitocondriale ed eludere le difese dell’ospite. Ad esempio, la proteina pUL97 del citomegalovirus umano (HCMV) inibisce la fusione mitocondriale, portando a mitocondri frammentati che sono meno efficienti nella produzione di energia e più suscettibili alla replicazione virale.
4. Attaccare i complessi della catena respiratoria mitocondriale :Gli agenti patogeni possono colpire componenti specifici dei complessi della catena respiratoria mitocondriale, che sono responsabili della fosforilazione ossidativa e della produzione di energia. Alcune tossine batteriche, come la tossina difterica, possono ribosilare l’ADP e inattivare il fattore di allungamento 2 (EF-2), interrompendo la sintesi proteica e compromettendo l’assemblaggio dei complessi della catena respiratoria.
5. Interferire con la replicazione e la trascrizione del DNA mitocondriale :Gli agenti patogeni possono interrompere la replicazione e la trascrizione del DNA mitocondriale, che sono essenziali per la sintesi delle proteine mitocondriali. Alcuni virus, come il virus dell’epatite B (HBV), possono integrare il loro DNA nel genoma mitocondriale, alterando l’espressione genica mitocondriale e compromettendo la funzione mitocondriale.
6. Indurre la permeabilizzazione della membrana esterna mitocondriale (MOMP) :Il MOMP è un evento chiave nella via intrinseca dell'apoptosi, che porta al rilascio di fattori pro-apoptotici dai mitocondri nel citosol. Alcuni agenti patogeni, inclusi alcuni batteri e virus, possono innescare il MOMP prendendo di mira le proteine della membrana esterna mitocondriale, come il canale anionico voltaggio-dipendente (VDAC), e promuovendo il rilascio del citocromo ce di altri fattori apoptotici.
Interferendo con i meccanismi di difesa mitocondriali, i patogeni possono manipolare i processi cellulari a proprio vantaggio, promuovere la loro replicazione e sopravvivenza all’interno delle cellule ospiti ed eludere le risposte immunitarie. La comprensione di questi meccanismi fornisce spunti per lo sviluppo di strategie terapeutiche volte a ripristinare la funzione mitocondriale e a migliorare le difese dell’ospite contro i patogeni.
