MOTS-c je peptid ze 16 aminokyselin, který je zapsaný v mitochondriální DNA – v genu pro 12S ribozomální RNA. Objevil ho v roce 2015 tým Pinchase Cohena z Univerzity Jižní Kalifornie. Ve studiích na myších zlepšoval využití glukózy, chránil před obezitou z tučné stravy a zvyšoval fyzickou výkonnost starých zvířat. Klinické studie u lidí jsou zatím v počátcích.[1]
MOTS-c v kostce
- Sekvence: MRWQEMGYIFYPRKLR (16 aminokyselin), molekulová hmotnost asi 2 175 g/mol.
- Původ: mitochondriální DNA, gen MT-RNR1.
- Hlavní mechanismus: aktivace AMPK, přesun do jádra buňky při stresu.
- Hladina v krvi: s věkem klesá, při cvičení stoupá.[3]
Proč je MOTS-c výjimečný?
Mitochondrie jsou „elektrárny“ buněk a mají vlastní malou DNA s pouhými 37 geny. Dlouho se předpokládalo, že kódují jen součásti pro výrobu energie a ribozomy. Objev MOTS-c ukázal, že v mitochondriální DNA jsou ukryté i krátké úseky kódující signální peptidy – takzvané mitochondriální peptidy. Mitochondrie tak nejsou jen pasivní zdroj energie, ale aktivně posílají zprávy zbytku buňky a celému tělu.
MOTS-c patří do stejné skupiny jako humanin, první objevený mitochondriální peptid, a malé peptidy SHLP1–6.
Jak MOTS-c působí?
AMPK – energetický senzor buňky
V původní studii MOTS-c ve svalových buňkách narušil takzvaný folátový cyklus, což vedlo k hromadění látky AICAR. Ta aktivuje enzym AMPK, který buňce hlásí nedostatek energie a přepne ji na zvýšené využívání glukózy a tuků – podobně jako při cvičení nebo po metforminu.[1]
Cesta do jádra
Studie z roku 2018 ukázala, že při metabolickém stresu – například nedostatku živin nebo oxidačním stresu – se MOTS-c přesouvá z mitochondrie do jádra buňky. Tam ovlivňuje geny s antioxidační funkcí a pomáhá buňce stres přečkat.[2] Jde o jeden z prvních důkazů, že mitochondriální DNA může přímo řídit geny v jádře.
Co ukázaly studie na myších?
| Studie | Model | Výsledek |
|---|---|---|
| Lee et al., 2015 | Myši na tučné stravě | Menší přírůstek hmotnosti, lepší citlivost na inzulin[1] |
| Kim et al., 2018 | Buňky ve stresu | Přesun do jádra, aktivace ochranných genů[2] |
| Reynolds et al., 2021 | Staré myši | Lepší výkonnost a svalová funkce[3] |
Nejzajímavější je studie v Nature Communications z roku 2021. Staré myši, které dostávaly MOTS-c třikrát týdně, zvládly na běžeckém pásu delší výkon a měly lepší svalovou funkci než neléčené myši stejného věku. Autoři zároveň změřili, že u lidí hladina MOTS-c v krvi i ve svalech stoupá během a po fyzické zátěži.[3] Proto se MOTS-c někdy označuje jako „mimetikum pohybu“ – látka napodobující část účinků cvičení.
Co víme o MOTS-c u lidí?
Přímé intervenční studie u lidí zatím publikované nejsou. Existují ale observační data. Japonská studie popsala variantu mitochondriální DNA, která mění jednu aminokyselinu v MOTS-c (K14Q). U mužů s touto variantou bylo vyšší riziko cukrovky 2. typu a upravený peptid byl v laboratoři méně účinný.[4] To podporuje hypotézu, že MOTS-c hraje roli v regulaci glukózy i u lidí.
Hladina MOTS-c v krvi s věkem klesá, což vedlo k úvahám o jeho roli ve stárnutí. Zda doplnění MOTS-c u lidí něco změní, zatím nikdo neověřil.
Jaká jsou rizika a limity?
- Téměř všechna data pocházejí z myší a buněk. Dávky ve studiích se přepočítávaly na kilogram hmotnosti myši a nelze je jednoduše převádět na člověka.
- Chybí údaje o dlouhodobé bezpečnosti a interakcích.
- Aktivace AMPK zasahuje do mnoha procesů v těle a její dlouhodobé zvyšování nemusí být vždy prospěšné.
Jak se MOTS-c liší od humaninu?
Oba peptidy pocházejí z mitochondriální DNA. Humanin se zkoumá hlavně jako ochrana buněk před zánikem, zejména nervových buněk, MOTS-c především pro metabolismus a svaly. MOTS-c je také delší – 16 aminokyselin oproti 24 u humaninu – a má dobře popsaný mechanismus přes AMPK.
Jak MOTS-c souvisí s pohybem?
Studie z roku 2021 měřila hladiny MOTS-c u zdravých mladých mužů při jízdě na rotopedu. Během zátěže hladina MOTS-c ve svalu výrazně stoupla a zvýšená zůstala i po skončení cvičení; vzestup byl patrný i v krvi. U myší pak podávání MOTS-c zlepšilo fyzickou výkonnost mladých, středně starých i starých zvířat.[3] Autoři z toho vyvozují, že MOTS-c je jedním ze signálů, přes které cvičení působí na metabolismus.
Existuje lék odvozený z MOTS-c?
Americká společnost CohBar vyvíjela analog MOTS-c s označením CB4211 pro ztučnění jater a obezitu, který prošel ranou fází klinického hodnocení. Schválený lék založený na MOTS-c zatím neexistuje a samotný MOTS-c zůstává výzkumnou látkou.
Které mitochondriální peptidy známe?
| Peptid | Délka | Hlavní oblast výzkumu |
|---|---|---|
| Humanin | 24 aminokyselin | Ochrana buněk, zejména neuronů |
| SHLP1–6 | 20–38 aminokyselin | Přežívání buněk, metabolismus |
| MOTS-c | 16 aminokyselin | Metabolismus glukózy, svaly, stárnutí |
Všechny tyto peptidy jsou kódovány krátkými úseky mitochondriální DNA, které se dříve považovaly za nekódující. Jejich objev změnil pohled na mitochondrie: nejsou jen zdrojem energie, ale i signálním centrem, které ovlivňuje metabolismus celého těla.
Studium mitochondriálních peptidů je relativně mladý obor – humanin byl popsán v roce 2001, MOTS-c v roce 2015 – a řada otázek, například jak přesně se tyto peptidy z mitochondrií dostávají ven, zůstává otevřená.[1]
Shrnutí
- MOTS-c je peptid ze 16 aminokyselin kódovaný mitochondriální DNA, objevený v roce 2015.[1]
- Aktivuje enzym AMPK a při metabolickém stresu se přesouvá do jádra buňky, kde ovlivňuje geny.[1][2]
- U myší zlepšil citlivost na inzulin, chránil před obezitou a zvýšil fyzickou výkonnost starých zvířat.[3]
- U lidí jeho hladina stoupá při cvičení a klesá s věkem; genetická varianta MOTS-c souvisí s rizikem diabetu.[4]
- Studie, ve kterých by lidé MOTS-c dostávali, zatím publikované nejsou.
Časté otázky
Je MOTS-c hormon?
Chová se podobně: vzniká v buňkách, koluje v krvi a působí na vzdálené tkáně. Proto se někdy označuje jako mitochondriální hormon neboli „mitokin“.
Jak MOTS-c souvisí s metforminem?
Oba aktivují enzym AMPK, i když každý jinou cestou. Proto se MOTS-c někdy přirovnává k „vlastnímu metforminu“ buněk.
Klesá hladina MOTS-c s věkem?
Ano, studie u lidí ukazují nižší hladiny MOTS-c v krvi u starších osob než u mladých.
Existují studie MOTS-c u lidí?
Existují observační studie, které měří jeho hladiny, a studie genetické varianty. Studie, ve kterých by lidé MOTS-c dostávali, zatím publikované nejsou.
Jak se MOTS-c liší od běžných peptidů v nabídce?
Většina výzkumných peptidů je odvozena od hormonů nebo bílkovin kódovaných jadernou DNA. MOTS-c je jedním z mála známých peptidů, jejichž předpis leží v mitochondriální DNA.
Kde se MOTS-c v těle tvoří?
Předpis pro MOTS-c je v mitochondriální DNA, kterou mají téměř všechny buňky. Nejvíce se zkoumá ve svalech, kde jeho tvorba stoupá při zátěži, ale MOTS-c je měřitelný i v krvi.[3]
Proč se MOTS-c zkoumá u cukrovky?
Protože u myší zlepšoval citlivost na inzulin a využití glukózy ve svalech a protože genetická varianta MOTS-c byla u japonských mužů spojena s vyšším rizikem diabetu 2. typu.[1][4]
Pro laboratorní výzkum připravujeme MOTS-c 10 mg; nová šarže bude skladem i s certifikátem analýzy.
Zdroje
- Lee C, et al. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metabolism. 2015;21(3):443–454. PubMed ↗
- Kim KH, et al. The mitochondrial-encoded peptide MOTS-c translocates to the nucleus to regulate nuclear gene expression in response to metabolic stress. Cell Metabolism. 2018;28(3):516–524. PubMed ↗
- Reynolds JC, et al. MOTS-c is an exercise-induced mitochondrial-encoded regulator of age-dependent physical decline and muscle homeostasis. Nature Communications. 2021;12(1):470. PubMed ↗
- Zempo H, et al. A pro-diabetogenic mtDNA polymorphism in the mitochondrial-derived peptide, MOTS-c. Aging (Albany NY). 2021. PubMed ↗
Informace v tomto článku slouží výhradně ke vzdělávacím účelům a nenahrazují lékařskou radu. Popisované látky nejsou schválená léčiva a produkty Český Peptid jsou určeny výhradně pro laboratorní výzkum, nikoli k použití u lidí či zvířat.