Mitochondrie

Mitochondrie jsou buněčné organely, které zajišťují tvorbu energie potřebné pro fungování buňky. Často se proto označují jako "elektrárny" buňky. Z učebnicových schémat můžeme mitochondrie znát jako několik oválků volně "plovoucích" v buňce. Realita skutečných buněk je však trochu jiná. Mitochondrií je ve skutečných buňkách mnohem více a rozhodně nevypadají vždy jako perfektní oválky. Mohou mít různé tvary – někdy připomínají dlouhá vlákna, jindy malé kuličky, mohou se propojovat do sítí nebo dokonce vytvářet tvary připomínající prstýnky.

Různé typy buněk mají různý vzhled mitochondrií, ale i v rámci jednoho typu buněk můžeme pozorovat změny jejich tvaru. Tyto změny nejsou náhodné a odrážejí děje probíhající uvnitř buňky. Například pokud mitochondrie v buňce vypadají jako prstýnky, může to naznačovat, že buňce nevyhovují okolní podmínky.

Buněčná linie HeLa

HeLa kontrola, Mitotracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HeLa ve fyziologickém stavu. Můžeme vidět, že buňka je opravdu téměř celá vyplněná mitochondriemi. U HeLa buněk můžeme vidět dlouhé vláknité mitochondrie, které se často propojují do sítí.

HeLa MDIVI-1, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HeLa ovlivněné MDIVI-1 (Mitochondrial Division Inhibitor). MDIVI-1 inhibuje protein DRP-1, který řídí mitochondriální dělení. Nedostatek tohoto proteinu způsobuje, že se mitochondrie neštěpí a vznikají tak delší, vláknité struktury.

HeLa CCCP, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HeLa ovlivněné CCCP. CCCP narušuje membránový potenciál mitochondrií a způsobuje jejich štěpení. Výsledkem jsou krátké, rozštěpené mitochondrie, které můžeme vidět na následujích snímcích.

HeLa Staurosporin 0,05 µM, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HeLa ovlivněné Staurosporinem. Staurosporin je látka, která v buňkách spouští programovanou buněčnou smrt (apoptózu). V buňkách vystavených působení Staurosporinu očekáváme zkrácené nebo prstencovité mitochondrie. Při této nízké koncentraci 0,05 μM se tyto změny projevují pouze u některých mitochondrií, a ve vzorku stále zůstávají buňky, na které Staurosporin neměl výrazný účinek.

HeLa Staurosporin 0,1 µM, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HeLa také ovlivněné Staurosporinem, tentokrát při vyšší koncentraci 0,1 μM. U těchto buněk již můžeme pozorovat výraznější účinky Staurosporinu, které se projevují zkráceným a někdy i prstencovitým tvarem mitochondrií.

HeLa Staurosporin 0,2 µM, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HeLa také ovlivněné Staurosporinem, tentokrát při nejvyšší použité koncentraci 0,2 μM. Tato koncentrace je pro buňky již velmi toxická a na snímcích můžeme pozorovat buněčnou smrt. Častá buněčná smrt se projevuje tvorbou apoptotických tělísek, která vypadají jako malé bublinky tvořené plazmatickou membránou. Do těchto tělísek buňka ukládá svůj vnitřní obsah, čímž chrání okolní buňky před látkami, které způsobily smrt původní buňky.

Buněčná linie HEK293T

HEK293T kontrola, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HEK293T ve fyziologickém stavu. Stejně jako u buněk HeLa je buňka téměř celá vyplněná mitochondriemi. Největší rozdíl oproti HeLa buňkám je však v jejich tvaru – mitochondrie HEK293T jsou mnohem menší, kratší a kulatější.

HEK293T MDIVI-1, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HEK293T ovlivněné MDIVI-1 (Mitochondrial Division Inhibitor). Při ovlivnění buněk MDIVI-1 jsme očekávali podobný efekt jako u HeLa buněk, avšak MDIVI-1 nemělo tak výrazný vliv na mitochondrie HEK293T. Tyto mitochondrie netvoří dlouhá vlákna a jedinou pozorovatelnou změnou je mírné zvětšení jejich velikosti.

HEK293T CCCP, MitoTracker Red

Na následujících snímcích můžeme pozorovat mitochondrie buněčné linie HEK293T ovlivněné CCCP. Podobně jako u MDIVI-1 ani při působení CCCP na HEK293T buňkách nepozorujeme výrazné změny.