Mitochondrial Crossroads in Neurobiology: From Cellular Vulnerability to Therapeutic Opportunity.

چکیده اصلی

Mitochondria integrate metabolic, signalling, and quality-control pathways that are critical for neuronal and glial homeostasis. Beyond ATP production, they regulate redox balance, calcium dynamics, proteostasis, innate immune signalling, and the molecular pathways governing cell survival and death. This Closing Editorial synthesizes the main advances reported in this Collection across neurodegeneration, neurodevelopmental vulnerability, inherited mitochondrial disorders, neurotrauma, drug-induced neurotoxicity, and neuroimmune regulation. Collectively, these studies establish mitochondrial dysfunction as a heterogeneous and context-dependent process rather than a uniform or secondary consequence of neurological disease. Mitochondrial alterations are dynamically regulated across cell types, subcellular compartments, and disease stages, and are tightly coupled to inter-organelle communication and cellular stress-response pathways. The contributions highlight convergent mechanisms linking astrocytic mitochondrial DNA damage, dysregulated RNA-binding proteins, altered mitochondria-endoplasmic reticulum contacts, disrupted iron and redox homeostasis, and mitochondrial-inflammatory signalling to neuronal vulnerability and impaired circuit integrity. They also identify potential therapeutic targets while defining key unresolved questions, particularly the need to establish mechanistic causality, delineate cell- and compartment-specific mitochondrial responses, and validate findings using clinically relevant models and outcome measures. Overall, this Collection positions mitochondrial biology as a mechanistic framework connecting metabolic dysfunction, cellular stress, neuroinflammation, and neuronal degeneration, and supports its development as a therapeutic target for disease-modifying interventions in neurological disorders.

ترجمه فارسی چکیده

میتوکندریا مسیرهای متابولیک، سیگنالینگ و کنترل کیفیت را که برای هموستازی نورون‌ها و گلیا حیاتی هستند، ادغام می‌کند. علاوه بر تولید ATP، آن‌ها تعادل ردوکس، دینامیک کلسیم، پروتئوستاز، سیگنالینگ ایمنی innate و مسیرهای مولکولی حاکم بر بقا و مرگ سلولی را تنظیم می‌کنند. این ویراست پایانی، پیشرفت‌های اصلی گزارش شده در این مجموعه در زمینه‌های نارسایی عصبی، آسیب‌پذیری رشد عصبی، اختلالات ارثی میتوکندریایی، آسیب عصبی، سمیت عصبی ناشی از دارو و تنظیم ایمنی عصبی را خلاصه می‌کند. این مطالعات، نقص میتوکندریایی را به عنوان یک فرآیند متنوع و وابسته به زمینه، به جای یک نتیجه یکنواخت یا ثانویه بیماری‌های عصبی، تثبیت می‌کنند. تغییرات میتوکندریایی به صورت پویا در انواع سلولی، زیرسلولی و مراحل بیماری تنظیم می‌شوند و به ارتباط بین اندامک‌ها و مسیرهای پاسخ استرس سلولی گره خورده‌اند. مشارکت‌کنندگان مکانیزم‌های همگرا را که آسیب DNA میتوکندریایی آستروسیت‌ها، پروتئین‌های متصل‌شونده به RNA، تماس‌های میتوکندریایی-یاخته‌ای، هموستازی آهن و ردوکس و سیگنالینگ التهابی میتوکندریایی را به آسیب‌پذیری نورون‌ها و نقص در یکپارچگی مسیر عصبی مرتبط می‌سازند، برجسته می‌کنند. همچنین اهداف درمانی بالقوه را شناسایی می‌کنند در حالی که سوالات حل‌نشده کلیدی را تعریف می‌کنند، به‌ویژه نیاز به اثبات علیت مکانیزمی، تعریف پاسخ‌های میتوکندریایی خاص سلول و بخش و تایید یافته‌ها با استفاده از مدل‌ها و معیارهای بالینی مرتبط. به طور کلی، این مجموعه بیولوژی میتوکندریایی را به عنوان یک چارچوب مکانیزمی که ارتباط بین اختلال متابولیک، استرس سلولی، التهاب عصبی و نارسایی عصبی را برقرار می‌کند، قرار می‌دهد و توسعه آن به عنوان یک هدف درمانی برای مداخلات اصلاح‌کننده بیماری در اختلالات عصبی را پشتیبانی می‌کند.

متن کامل اصلی