Ny rolle for mitokondrier - Reservoar for et nøkkelmolekyl?

Nikotinamidadenindinukleotid (NAD⁺) spiller en sentral rolle i en rekke cellulære prosesser. Dette molekylet er blant annet involvert i omdannelsen av næringsstoffer, som sukker og fett, til brukbar kjemisk energi i form av ATP i mitokondriene – cellenes kraftverk. NAD⁺ er imidlertid ikke bare viktig i mitokondriene; molekylet deltar også i genregulering, signaliseringsmekanismer og DNA-reparasjon. Deregulering av NAD⁺-nivåer er derfor knyttet til patogenesen av mange ulike sykdommer, fra kreft til diabetes og nevrodegenerative tilstander. Forskning har vist at NAD⁺-nivåene naturlig synker med alderen. Disse lavere nivåene bidrar til utviklingen av aldersrelaterte sykdommer og er en sentral faktor i selve aldringsprosessen.

Dette doktorgradsarbeidet gir innsikt i mekanismene som ligger til grunn for den aldersrelaterte reduksjonen i NAD⁺-nivåer, og hvordan celler responderer og tilpasser seg lavere konsentrasjoner av NAD⁺. Arbeidet indikerer at NAD⁺-mangel generelt tolereres relativt godt i cellen, noe som antyder at en generell aldersrelatert NAD⁺-nedgang kanskje ikke er den primære årsaken til funksjonell svekkelse ved aldring. Direkte tap av mitokondrielt NAD⁺, derimot, kan drive mitokondriell dysfunksjon, et sentralt kjennetegn ved aldersrelaterte sykdommer. I tillegg presenterer arbeidet en mulig forklaring på hvorfor cellene er betydelig mer sensitive for tap av NAD⁺ i mitokondriene enn i andre cellulære lokaliseringer. Mitokondriene ser ut til å fungere som en cellulær NAD⁺-buffer som kan opprettholde NAD⁺-avhengige prosesser i organeller med økt forbruk.

Samlet sett har dette doktorgradsarbeidet bidratt til å utvide vår forståelse av hvordan celler håndterer den aldersbetingede nedgangen i NAD⁺-nivåer, og har fremmet innsikten i hvordan dette kan bidra til utviklingen av aldersrelaterte sykdommer.

Personalia

Lena Elise Høyland (f. 1986) har bachelorgrad i biologi fra Universitetet i Bremen (2014). Deretter ble hun uteksaminert med en mastergrad i molekylærbiologi ved Universitetet i Bergen i 2018. Doktorgradsavhandlingen utgår fra Institutt for biomedisin ved Universitetet i Bergen. Hovedveileder er professor Mathias Ziegler og medveileder er professor emeritus Rolf Bjerkvig.