دخالت کلی میتوکندری‌ها در تومورزایی
چون میتوکندری‌ها نقشی حیاتی در چند مسیر بیوانرژتیک، آنابولیک و بیوشیمیایی القا کننده مرگ سلولی ایفا می‌کنند، تعجبی ندارد که کژکاری میتوکندری‌ها به ایجاد بسیاری از بیماری‌های انسان، از شرایط بسیار ویژه بافت گرفته تا اختلالات تعمیم یافته کل بدن نظیر سرطان، کمک می‌کند. چند مشخصه مشترک سلول‌های تومور بوجود آمده می‌تواند مستقیما یا غیر مستقیما از عدم تنظیم میتوکندری ایجاد شوند. بعلاوه، میتوکندری‌ها می‌توانند در مراحل اولیه پیدایش تومور دخیل باشند، یعنی وقتی سلول‌های نیای سرطان پدیدار می‌شوند، تکرار می‌شوند و بطور پیشرونده یک فنوتیپ بدخیم کسب می‌کنند.
چند شرایط وجود دارد که می‌تواند به تولید مفرط گونه اکسیژن فعال (ROS) در میتوکندری منجر شود، که به نفع جهش‌زایی وابسته به آسیب اکسایشی است و در نتیجه تومورزایی را افزایش می‌دهد. جهش‌های دی ان ای هسته‌ای یا میتوکندریایی (mtDNA) می‌توانند بر اجزاء زنجیره تنفس (مثلا سیتوکروم b) تاثیر سوء بگذارند و به نفع جدا شدن[۱] هستند که به افزایش نشت الکترون و تولید مفرط ROS منجر می‌شود. این جهش‌ها در انواع مختلف سرطان یافت می‌شوند. میتوکندری‌های پیر یا آسیب دیده سطوح بالای ROS تولید می‌کنند اما معمولا از طریق میتوفاژی تنزل می‌یابند، میتوفاژی[۲]یک نمونه تخصصی از ماکرواتوفاژی[۳] است که این اندامک‌ها را بطور گزینشی برای دفع با وساطت لیزوزوم هدف می‌گیرد. وقتی ابزارهای مولکولی برای میتوفاژی و ماکرواتوفاژی تا حدّی (نه بطور کامل) بر هم منطبق می‌شوند، یک جریان میتوفاژی کاهش یافته ممکن است از نقایص در مدوله کننده‌های اتوفاژی کلی (مثلا Beclin 1) یا از نقایص ویژه میتوفاژی ایجاد شود. صرفنظر از مکانیسم‌های مربوطه، پاکسازی ناقص میتوکندری های پیر/آسیب دیده، می‌تواند به نفع تغییرشکل بدخیم باشد .
Reactive oxygen species (ROS) at physiological levels are important cell signaling molecules.
گفته شده است که چک پوینت آسیب میتوکندری[۴] با اختلال میتوکندری روشن می‌شود و بدین ترتیب، تا احیای کارکردهای میتوکندری، از پیشروی چرخه سلول جلوگیری می‌نماید . در شرایط آسیب مفرط میتوکندری، چک پوینت میتوکندری فرایند پیرشدن را فعال خواهد کرد و بدین ترتیب بصورت یک مکانیسم مفید سرکوب کننده تومور عمل می‌کند. گرچه مکانیسم‌های مولکولی دقیق همچنان شناسایی نشده‌اند، گفته شده است که فرایند پیری که توسط چک پوینت میتوکندری فعال می‌شود از مسیر پیرشدن بواسطه کاهش تلومر[۵]تقلید می‌کند. این یعنی کژکاری میتوکندری فقط زمانی به نفع تومورزایی است که برنامه پیرشدن غیرفعال شده باشد .
در یک مقاله مهم که در سال ۲۰۰۰ منتشر شد، هاناهان و وینبرگ شش نشانه را نام بردند که اکثر سرطان های انسان را مشخص می‌کنند: پتانسیل تکثیر نامحدود، سیگنال دهی رشد خودکفا[۶]، عدم حساسیّت به سیگنال های ضد تکثیری، آپوپتوز از کار افتاده، رگ زایی مستمر[۷] و پتانسیل تهاجم/متازتاز (۶۷). اخیرا سایر مشخصه های مشترک سلول های تومور ذکر شده‌اند از جمله آنابولیسم افزایش یافته، اجتناب از نظارت ایمنی[۸] و اتوفاژی سرکوب شده[۹] .
[۱] uncoupling
[۲] mitophagy
[۳] macroautophagy
[۴] mitocheckpoint
[۵] telomere
[۶] self-sufficient growth signaling
[۷] sustained angiogenesis
[۸] avoidance of the immunosurveillance
[۹] suppressed autophagy
