Наука : Сердечно-сосудистые заболевания и митохондрии

НАУКА : СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ И МИТОХОНДРИИ

Здесь Вы найдёте научные исследования влияния дисфункций митохондрий на сердечно-сосудистые заболевания.

Возможная роль митохондриальной дисфункции в аритмогенезе при ишемической болезни сердца

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) остается наиболее распространенным сердечно-сосудистымзаболеванием (ССЗ) как в России, так и в мире. Хроническое течение ИБС ведет к нарушению электрической стабильности миокарда и развитию аритмий, в том числе жизнеугрожающих, неблагоприятным исходом которых может стать наступление внезапной сердечной смерти. Сократительная активность кардиомиоцитов поддерживается за счет работы митохондрий, синтезирующих аденозинтрифосфат (АТФ), необходимый для работы сократительных белкови ион-транспортных систем клетки. В норме митохондрии всех клеток организма имеют одинаковые функциональные возможности ввиду носительства одинакового генома. Следовательно, можно оценить активность дыхания митохондрий кардиомиоцитов по дыханию митохондрий из лейкоцитов периферической крови.

Выявленная сниженная функциональная лабильность митохондрий пациентов с ИБС и НРС может являться одним из факторов, определивших развитие аритмий.Практическая значимость данного исследования: снижение функциональных резервов митохондрий в динамике у пациентов с диагнозом ИБС можно рассматривать вкачестве потенциального предиктора развития аритмий уданной категории больных.

Роль митохондриальной ДНК в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний

В работе приведены современные сведения о связи качественных и количественных характеристик митохондриальной ДНК с риском развития органной недостаточности. Рассмотрены причины иммунного ответа организма на присутствие митохондриальной ДНК вне клетки. Освещён вопрос о её роли в патогенезе сердечно-сосудистой патологии и воспалительных процессов. Выявлены противоречивые сведения об изменении количества свободно циркулирующей митохондриальной ДНК при развитии органной недостаточности, однако все авторы сходятся в том, что количество её копий свидетельствует о нарушениях, связанных с обеспечением жизненно важных функций клеток, органов и тканей. В работе показано, что уровень свободно циркулирующей митохондриальной ДНК плазмы крови, используемый в настоящее время для прогноза развития осложнений и смертности при ряде различных заболеваниях, служит перспективным неспецифическим маркёром цитолитических процессов.

Всё большее количество авторов указываютна то обстоятельство, что митохондрии — важные факторы воспаления, вызванного стерильным повреждением. Когда целостность митохондрий нарушена, молекулярные паттерны, связанные с повреждением митохондрий, задействуют рецепторы распознавания паттернов, вызывают воспаление и способствуют развитию патологии. Митохондрии — важный источник эндогенного стресс-ассоциированного молекулярного маркёра DAMP, который задействует TLR9,cGAS, NLR, FPR и другие рецепторные пути для запуска провоспалительного ответа. Врождённые иммунные реакции, регулируемые митохондриями, участвуют во многих видах патологии, включая аутоиммунные заболевания, метаболический синдром, сердечно-сосудистые болезни и рак.

Митохондрии: старение, метаболический синдром и сердечно-сосудистая патология. Становление новой парадигмы

Окислительный стресс, который вызывает мутации митохондриальной ДНКи дисфункции митохондрий, рассматривается как основная причина патологии сердца и других болезней старости. Однако в последние годы прежние парадигмы механизмов старения, окислительного стрессаи антиоксидантной защиты подверглись сомнению и в некоторых случаях даже оказались ошибочными. В этом обзоре мы обсуждаем новые данные, которые привели к необходимости пересмотра парадигм. Мы показываем, что, хотя митохондриальная свободно-радикальная теория остаётся верной, радикалом, ответственным за старение, является протонированная форма супероксидного радикала, а именнопергидроксильный радикал, который игнорировался все предыдущие годы. Пергидроксильный радикалинициирует изопростановый путь перекисного окисления (ИППОЛ) полиненасыщенных жирных кислот,которые являются частью фосфолипидов мембраны митохондрий.

ИППОЛ был открыт 30 лет назад Робертсом и Морроу в Университете Вандербильта, но механизм его инициации оставался неизвестным. ИППОЛ вызывает образование рацемической смеси сотен биологически активных молекул, названных
изопростаны, и очень токсичных молекул, прежде всего изолевугландинов. Мы различаем два типа повреждений, вызванных ИППОЛ в ходе старения. Первый тип связан с окислительным повреждением кардиолипина и фосфатидилэтанаоламина (ФЭА), которые приводят к нарушениям структуры и функций полиферментных комплексов системы окислительного фосфорилирования. Второй тип дисфункций связан с прямым действием продуктов ИППОЛ на лизин-содержащие белки и ФЭА. К этому типу митохондриальных повреждений очевидно принадлежит окислительное повреждение митохондриальной ДНК полимеразы, что приводит к 20-кратному увеличению мутаций мтДНК.

Дыхание митохондрий и микровязкость их мембран в кардиомиоцитах крыс разного возраста при сердечной недостаточности

Хроническая сердечная недостаточность у лиц старших возрастных групп является актуальной медико-социальной проблемой. Митохондриальная дисфункция выступает ключевым звеном патогенеза хронической сердечной недостаточности. В эксперименте показано снижение дыхательной функции митохондрий у старых животных. Развитие сердечной недостаточности сопровождалось дальнейшим уменьшением дыхательного контроля в этой группе. Увеличение микровязкости мембран митохондрий старых животных может влиять на активность ферментов дыхательной цепи при сердечной недостаточности.

Продемонстрировано снижение дыхательного контроля митохондрий старых интактных животных в сравнении с молодыми особями. На фоне ХСН межвозратная разница усиливалась, при этом у молодых крыс развитие ХСН не сопровождалось значимым изменением показателей дыхательного контроля митохондрий. Выявлено возраст-зависимое снижение микровязкости мембран митохондрий в области белок-липидных и липид-липидных взаимодействий. У молодых крыс развитие ХСН охарактеризовано значимым увеличением микровязкости в области белок-липидных и липид-липидных взаимодействий. У старых крыс развитие патологии отмечено значимым снижением микровязкости в области белок-липидных контактов.

ДИСФУНКЦИЯ МИТОХОНДРИЙ И СОСУДИСТОЕ СТАРЕНИЕ ПРИ КОМОРБИДНОЙ ПАТОЛОГИИ

Сердечно-сосудистые заболевания занимают лидирующие позиции в структуре смертности современного общества. Для большинства данных заболеваний характерны неконтролируемые процессы оксидативного стресса, протеолиза, тканевой и клеточной гипоксии, вызывающие эндотелиальную дисфункцию. Тканевая и клеточная гипоксия с накоплением митохондриальных реактивных форм кислорода, повреждающих липопротеиды, белки, нуклеиновые кислоты, является краеугольным камнем теории свободнорадикального окисления в патогенезе сосудистого старения.

Особенностью «состаренного» фенотипа клеток является уменьшение числа митохондрий, снижение количества копий митохондриальной ДНК и потеря митохондриального белка в тканях. Помимо морфологических изменений, угнетается функция митохондрий, ослабевает активность их белков и ферментов. Изменения функций митохондрий могут быть вторичными в ответ на различные стимулы и связаны с нарушением их структуры и ослаблением активности в ответ на особые генетические и фенотипические условия. Перепрограммирование митохондриального биогенеза занимает центральную позицию в различных теориях развития ускоренного старения и служит одной из привлекательных мишеней для возможных вмешательств в продлении активного долголетия.

Исследования последних лет выявили дополнительные, напрямую не связанные с энергообменом, но не менее важные функции митохондрий, которые включают регуляцию пролиферации, дифференцировки и механизмов гибели клеток (апоптоз, некроз,пироптоз). Одним из общих факторов, лежащих в основе процесса старения, является накопление молекулярных повреждений и нарушение механизмов воспроизводства клеточного пула.

Митохондриальные нарушения и сердечно-сосудистые заболевания

Отделение сердечно-сосудистой медицины, отделение эндокринологии и метаболизма, факультет внутренней медицины, Исследовательский центр сердечно-сосудистых заболеваний Аббуда и Исследовательский центр диабета Братского ордена орлов, Медицинский колледж Карвера, Университет Айовы, Айова-Сити, штат Айова, США

Митохондриальная дисфункция определяется как снижение эффективности цепи переноса электронов и уменьшение синтеза высокоэнергетических молекул. Проявлениями митохондриальной дисфункции являются снижение выработки АТФ, увеличение выработки активных форм кислорода (АФК), набухание митохондрий, изменения в динамике митохондрий и митофагии, открытие поры перехода проницаемости митохондрий (mPTP) и сопутствующая утечка молекул, ассоциированных с повреждениями (DAMP), которые превращают митохондрии из электростанции в двигатель смерти.

Следует отметить, что вышеупомянутые изменения в митохондриях в определённой степени предшествуют развитию различных сердечно-сосудистых заболеваний и сопровождают его. Когда эти дисфункциональные процессы обратимы или блокируются, сердечно-сосудистые заболевания могут быть облегчены. Таким образом, митохондриальная дисфункция считается фактором, способствующим развитию различных сердечно-сосудистых заболеваний.

Мутации митохондриальной ДНК при заболеваниях сердечно-сосудистой системы

Ранняя профилактика развития и своевременная диагностика болезней сердечно-сосудистой системы являются одними из основных задач современной кардиологии. Один из перспективных подходов направлен на выявление ассоциаций между носительством мутаций митохондриальной ДНК и развитием сердечно-сосудистых заболеваний. Митохондрии являются единственным источником аккумуляции энергии в кардиомиоцитах, поэтому нарушение их работы, обусловленное мутациями мтДНК, непосредственно отражается на биоэнергетике и работе клеток миокарда.

Можно сделать вывод, что полиморфизмы и мутации в мтДНК могут оказывать различное влияние на развитие сердечно-сосудистой патологии. Носительство отдельных полиморфизмов может быть связано с развитием сердечно-сосудистой патологии, тогда как отсутствие или наличие других является протективным фактором развития отдельных нозологий. В рамках современной клинической практики анализ на носительство мутаций митохондриальной ДНК можно применить для раннего выявления и/или предсказания развития заболевания сердца. Особенно это актуально для лиц с высоким риском нарушений ритма сердца, так как их развитие может приводить к наступлению внезапной сердечной смерти. Чем раньше будет установлена предрасположенность к возникновению перебоев в сердечном ритме, тем более полный комплекс мероприятий смогут осуществить кардиологи по сохранению и поддержанию нормального функционирования миокарда пациента. В связи с этим оценка митохондриального генома на наличие мутаций может стать важным фактором, который необходимо будет учитывать при постановке диагноза.

ПАТОГЕНЕТИКА БОЛЕЗНЕЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОГОКОНТИНУУМА: РОЛЬ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ГЕНОМА И ГЕНАТРАНСЛОКАЗЫ ВНЕШНЕЙ МЕМБРАНЫ МИТОХОНДРИЙ TOMM40

В основе атеросклеротического поражения сосудистой стенки лежит нарушение функционирования митохондрий, приводящее к окислительному модифицированию липидов в результате окислительного стресса, что нашло отражение в инфильтрационной теории атерогенеза. Нарушение процессов антиоксидантной защиты митохондрий с возрастом легло в основу свободнорадикальной теории старения. Считается, что повреждение митохондриальной ДНК активными формами кислорода (АФК) является основной причиной окислительного стресса. Многие полиморфизмы вмитохондриальной ДНК (мтДНК) - это миссенс-замены или замены в участках кодирующих рибосомальные и транспортные РНК. Ряд исследований указывают на то, что митохондриальный геном имеет важное функциональное значение ивносит вклад в предрасположенность к сердечно-сосудистым заболеваниям.

Полученные результаты исследования позволяют расширить понимание вклада генетических факторов развития атеросклеротического процесса путем оценки роли митохондриальной функции в отношении ишемической болезни сердца и ее обострения в виде острого коронарного синдрома. Результаты исследования позволят помочь в прогнозировании риска развития повторных инфарктов миокарда и профилактике осложнений сердечно-сосудистыхзаболеваний. Ассоциации фенотипов ИБС с генами, продукты которых участвуют в обеспечении функционирования митохондрий, указывают на значительную роль митохондриальной дисфункции в патогенезе атеросклероза.

ПРОИЗВОДНЫЕ НЕЙРОАКТИВНЫХ АМИНОКИСЛОТ КАКРЕГУЛЯТОРЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МИТОХОНДРИЙ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ КРЫС В НОРМЕ И ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПАТОЛОГИЯХ

Энергию, необходимую для работы сердца, поставляют митохондрии, которые занимают примерно 33% клеточного объема в каждом желудочковом кардиомиоците. Они активируют клеточный ответ на изменения в потребности энергии в результате физиологических и патофизиологических процессов посредством метаболических сигнальных механизмов. Нарушение обмена ионов и продуктов промежуточного метаболизма между матриксом и цитозолем приводит к снижению энергетического обеспечения в митохондриях кардиомиоцитов и сократительной функции сердца, способствуя развитию патологий.

Основные патофизиологические механизмы, приводящие к митохондриальной дисфункции при сердечно-сосудистых заболеваниях включают: 1) ингибирование дыхательных комплексов и фермента адениннуклеотид транслоказы, осуществляющего перенос АТФ; 2) усиление утечки протонов через внутреннюю митохондриальную мембрану; 3) окисление фосфолипида митохондрий кардиомиоцитов – кардиолипина и его дисфункцию; 4)избыточное образование АФК; 5) открытие митохондриальной порыпромежуточного перехода; 6) высвобождение цитохрома с в цитозоль клетки; 7)кальциевую перегрузку.

Известно, что митохондрии кардиомиоцитов производят энергию путем окисления различных субстратов, основным из которых в клетках здорового сердца являются свободные жирные кислоты, они поставляют 80% АТФ. Небольшое количество энергии образуется в результате окисления глюкозы, лактата и кетоновых тел. При возникновении патологических состояний, сопровождающихся снижением концентрации кислорода, митохондрии переключаются на гликолитический путь образования энергии.

МИТОХОНДРИИ КАРДИОМИОЦИТОВ КАК ФАКТОР ПРОГРЕССИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

Исследование эндомиокардиальных биопсий у больных с некоронарогенными заболеваниями сердца и сердечной недостаточностью показало, что митохондрии являются главным действующим лицом в развитии сердечной недостаточности и ее прогрессировании. У больных с продвинутой стадией сердечной недостаточности кардиомиоциты (КМЦ) были фактически переполнены митохондриями с различной степенью их деструкции, в КМЦ не оставалось места для других, в частности, сократительных органелл – миофибрилл. Митохондрии обнаруживались и внутри ядра.

Кроме того имелись признаки образования их de novo внутри поврежденных митохондрий. Митохондрии являются автономными структурами, имеющими собственный геном, который отличается нестабильностью и подвержен мутациями. Под влиянием экологических факторов, токсинов, вирусов и бактерий в течение жизни митохондриальная ДНК претерпевает изменения. Часть митохондрий остается с прежним геномом, а часть с мутантным, это явление называется гетероплазией. Митохондрии с нарушенным геномом подвержены безудержной пролиферации, что приводит к накоплению дефектных митохондрий в КМЦ, несостоятельных в энергетическом плане. Кроме того поврежденные митохондрии являются продуцентами активных форм кислорода, что приводит к окислительному стрессу, усугубляет состояние КМЦ и способствует прогрессированию сердечной недостаточности. Представляется, что накоплению дефектных митохондрий кроме их пролиферации способствует недостаточность структур, ответственных за утилизацию старых и поврежденных органелл, – убиквитин-аутофагической системы клетки.

Аутофагия и митофагия при сердечно-сосудистых заболеваниях

Аутофагия способствует поддержанию внутриклеточного гомеостаза в большинстве клеток сердечно-сосудистого происхождения, включая кардиомиоциты, эндотелиальные клетки и гладкомышечные клетки артерий. Митофагия — это аутофагическая реакция, которая специально нацелена на поврежденные и, следовательно, потенциально цитотоксичные митохондрии. Поскольку эти органеллы занимают критическое положение в биоэнергетике сердечно-сосудистой системы, митофагия особенно важна для сердечно-сосудистого гомеостаза в норме и при заболеваниях. В соответствии с этим представлением было показано, что генетические дефекты аутофагии или митофагии усиливают склонность лабораторных животных к спонтанному развитию кардиодегенеративных расстройств. Более того, было показано, что фармакологические или генетические маневры, которые изменяют аутофагический или митофагический поток, влияют на исход заболевания в моделях грызунов с несколькими сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как инфаркт миокарда, различные типы кардиомиопатии и атеросклероз. В этом обзоре мы обсуждаем тесную связь между аутофагией, митофагией и сердечно-сосудистыми расстройствами.

Временная или постоянная окклюзия коронарной артерии приводит к потенциально летальному дефициту в снабжении кардиомиоцитов кислородом и питательными веществами. Такая ишемическая проблема обычно сопровождается митохондриальной дисфункцией, перепроизводством активных форм кислорода (особенно при реперфузии) и RCD. В этой ситуации эффективные аутофагические реакции позволяют кардиомиоцитам справляться с пищевым стрессом (по крайней мере, в течение некоторого времени), тогда как митофагия смягчает кардиотоксические эффекты дисфункциональных митохондрий.

Митохондриальная аутофагия: молекулярные механизмы и последствия для сердечно-сосудистых заболеваний

Митохондрии — это высокодинамичные органеллы, которые участвуют в генерации АТФ и включают гомеостаз кальция, реакцию на окислительный стресс и апоптоз. Дисфункциональные или поврежденные митохондрии могут вызвать серьезные последствия, даже привести к гибели клетки. Поэтому поддержание гомеостаза митохондрий имеет решающее значение для клеточных функций. Митофагия — это процесс избирательной деградации поврежденных митохондрий в условиях митохондриальной токсичности, что играет существенную роль в контроле качества митохондрий. Аномальная митофагия, которая усугубляет дисфункцию митохондрий, тесно связана с патогенезом многих заболеваний. Поскольку миокард является высокоокислительной метаболической тканью, митохондрии играют центральную роль в поддержании оптимальной работы сердца. Накопление дисфункциональных митохондрий участвует в патофизиологии сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт миокарда, кардиомиопатия и сердечная недостаточность. В этом обзоре обсуждаются последние достижения в области митофагии и ее роли в сердечно-сосудистых заболеваниях.

Лечение сердечно-сосудистых заболеваний с помощью традиционной китайской медицины: Митохондрии как ахиллесова пята

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), включающие патологические изменения сердца или кровеносных сосудов, являются одной из основных причин инвалидности и смерти во всем мире, по оценкам, ежегодно от них умирает 18,6 миллионов человек. ССЗ вызываются различными факторами риска, включая воспаление, гипергликемию, гиперлипидемию и повышенный окислительный стресс. Митохондрии, центр производства АТФ и основной генератор активных форм кислорода (ROS), связаны с несколькими клеточными сигнальными путями, которые регулируют прогрессирование ССЗ, и поэтому признаны важнейшей целью для лечения ССЗ.

Первоначальное лечение ССЗ обычно фокусируется на диете и образе жизни; соответствующие лекарства или хирургическое вмешательство могут продлить или спасти жизнь пациента. Традиционная китайская медицина (ТКМ), целостная система медицинской помощи с более чем 2500-летней историей, доказала свою эффективность в лечении ССЗ и других заболеваний, оказывая укрепляющее воздействие на организм. Однако механизмы, лежащие в основе облегчения ССЗ с помощью ТКМ, остаются неясными. Недавние исследования признали, что ТКМ может облегчить сердечно-сосудистые заболевания, манипулируя качеством и функцией митохондрий. В этом обзоре систематически обобщается связь митохондрий с сердечно-сосудистыми факторами риска, а также взаимосвязь между митохондриальной дисфункцией и прогрессированием сердечно-сосудистых заболеваний. Мы рассмотрим прогресс исследований в области управления сердечно-сосудистыми заболеваниями с помощью ТКМ и рассмотрим широко используемые ТКМ, нацеленные на митохондрии для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Митохондрии и сердечно-сосудистые заболевания: краткий обзор

Drp1-зависимое деление митохондрий при сердечно-сосудистых заболеваниях

Митохондрии — это высокодинамичные органеллы, проходящие циклы слияния и деления для модуляции своей морфологии, распределения и функции, которые называются «митохондриальной динамикой». Динамин-связанный белок 1 (Drp1) известен как основной белок профиссии, активность которого строго регулируется для очистки поврежденных митохондрий посредством митофагии, обеспечивая строгий контроль над сложным процессом клеточной и органной динамики в сердце.

Были идентифицированы различные посттрансляционные модификации (ПТМ) Drp1, включая фосфорилирование, SUMOylation, palmitoylation, убиквитинирование, S-нитрозилирование и O-GlcNAcylation, которые предполагают роль в регуляции митохондриальной динамики. Неповрежденный митохондриальный гомеостаз имеет решающее значение для сердца, чтобы питать сократительную функцию и метаболизм кардиомиоцитов, в то время как дефекты митохондриальной динамики составляют существенную часть патофизиологии, лежащей в основе различных сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). В этом обзоре мы суммируем современные знания о критической роли Drp1 в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, включая эндотелиальную дисфункцию, ремоделирование гладких мышц, гипертрофию сердца, легочную артериальную гипертензию, ишемию-реперфузию миокарда и инфаркт миокарда. Мы также подчеркиваем, как нацеливание на Drp1 может потенциально способствовать лечению сердечно-сосудистых заболеваний.

AMPK, митохондриальная функция и сердечно-сосудистые заболевания

Активируемая аденозинмонофосфатом протеинкиназа (AMPK) отвечает за многочисленные катаболические и анаболические сигнальные пути для поддержания соответствующих внутриклеточных уровней аденозинтрифосфата в ответ на энергетический и/или клеточный стресс. В дополнение к своим обычным ролям в качестве внутриклеточного переключателя энергии или индикатора топлива, новые исследования показали, что AMPK также является окислительно-восстановительным сенсором и модулятором, играя ключевую роль в поддержании сердечно-сосудистых процессов и ингибировании прогрессирования заболеваний.

Фармакологические реагенты, включая статины, метформин, берберин, полифенол и ресвератрол, все из которых широко используются в терапии сердечно-сосудистых заболеваний, по-видимому, оказывают свое защитное/терапевтическое действие частично посредством модуляции сигналов AMPK. Функции AMPK в здоровом состоянии и при заболеваниях далеки от ясности. Накапливающиеся исследования продемонстрировали перекрестные помехи между AMPK и митохондриями, такие как регуляция AMPK митохондриального гомеостаза и митохондриальная дисфункция, вызывающая аномальную активность AMPK. В этом обзоре мы начнем с описания структуры и регуляции AMPK, а затем сосредоточимся на последних достижениях в понимании того, как митохондриальная дисфункция контролирует AMPK и как AMPK, как центральный медиатор клеточного ответа на энергетический стресс, поддерживает митохондриальный гомеостаз. Наконец, мы системно рассмотрим, как дисфункциональная AMPK способствует возникновению и прогрессированию сердечно-сосудистых заболеваний посредством воздействия на функцию митохондрий.

Альдостерон, митохондрии и регуляция сердечно-сосудистых заболеваний обмена веществ

Альдостерон — это минералокортикоидный гормон, участвующий в контроле электролитного баланса, артериального давления и клеточной сигнализации. Он играет ключевую роль в сердечно-сосудистой и метаболической физиологии. Избыток альдостерона активирует минералокортикоидные рецепторы, что приводит к последующим воспалительным реакциям, повышенному окислительному стрессу и ремоделированию тканей. Сообщалось о различных механизмах, связывающих альдостерон с сердечно-сосудистыми и метаболическими заболеваниями. Однако митохондрии, ответственные за выработку энергии посредством окислительного фосфорилирования, получили меньше внимания относительно их потенциальной роли в патогенезе, связанном с альдостероном. Избыток альдостерона приводит к митохондриальной дисфункции, и это может играть роль в развитии сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний.

Альдостерон может влиять на структуру, функцию и динамические процессы митохондрий, такие как слияние и деление митохондрий. Кроме того, альдостерон был связан с подавлением митохондриальной ДНК, митохондриально-специфических белков и продукции АТФ в миокарде через пути минералокортикоидных рецепторов, никотинамидадениндинуклеотидфосфатоксидазы и реактивных форм кислорода. В этом обзоре мы исследуем механизмы, лежащие в основе сердечно-сосудистой и метаболической митохондриальной дисфункции, вызванной альдостероном, включая активацию минералокортикоидных рецепторов и последующие воспалительные реакции, а также повышенный окислительный стресс. Кроме того, мы рассматриваем потенциальные терапевтические цели, направленные на восстановление функции митохондрий в контексте патологий, связанных с альдостероном. Понимание этих механизмов имеет жизненно важное значение, поскольку оно позволяет разрабатывать новые терапевтические стратегии для смягчения последствий митохондриальной дисфункции, вызванной альдостероном, тем самым потенциально улучшая результаты лечения людей, страдающих сердечно-сосудистыми и метаболическими расстройствами.

Роль пептидов, полученных из митохондрий, в сердечно-сосудистых заболеваниях: последние обновления

Митохондриальные пептиды (MDP) представляют собой ряд пептидов, кодируемых митохондриальной ДНК, и имеют схожие функции с митохондриями. В настоящее время обнаружено три типа MDP, включая Humanin, MOTS-c и SHLP1-6. Они являются новыми метаболическими регуляторами человеческого организма и играют цитопротекторную роль в поддержании функции митохондрий и жизнеспособности клеток под давлением. Все больше исследователей демонстрируют, что MDP доказали свое влияние на выживаемость клеток, метаболизм, реакцию на стрессоры и воспаление in vivo и vitro. Недавно с развитием исследований было показано, что MDP оказывают значительное влияние на развитие сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). В этом обзоре мы рассмотрим связь MDP с сердечно-сосудистыми факторами риска, ишемией миокарда, реперфузионным повреждением, фиброзом миокарда и коронарной микроциркуляторной дисфункцией, а также их возможные патогенные механизмы. МДП считаются новыми биомаркерами или терапевтическими мишенями для сердечно-сосудистых заболеваний.

Митохондриальная дисфункция: механизмы и достижения в терапии

Митохондрии с их сложными сетями функций и обработки информации играют ключевую роль как в регуляции здоровья, так и в прогрессировании заболеваний. В частности, митохондриальные дисфункции выявляются при многих распространенных патологиях, включая сердечно-сосудистые заболевания, нейродегенерацию, метаболический синдром и рак. Однако многогранная природа и неуловимый фенотипический порог митохондриальной дисфункции усложняют наше понимание их вклада в заболевания. Тем не менее, эти сложности не мешают митохондриям быть одними из важнейших терапевтических целей. В последние годы стратегии, нацеленные на митохондриальную дисфункцию, постоянно появлялись и переходили к клиническим испытаниям.

Продвинутое вмешательство, такое как использование здоровых митохондрий для пополнения или замены поврежденных митохондрий, показало себя многообещающим в доклинических испытаниях различных заболеваний. Митохондриальные компоненты, включая мтДНК, микроРНК, расположенную в митохондриях, и ассоциированные белки, могут быть потенциальными терапевтическими агентами для усиления митохондриальной функции при иммунометаболических заболеваниях и повреждениях тканей. Здесь мы рассматриваем текущие знания о митохондриальной патофизиологии на конкретных примерах распространенных заболеваний. Мы также суммируем текущие стратегии лечения митохондриальной дисфункции с точки зрения диетических добавок и таргетной терапии, а также клиническую трансляционную ситуацию связанных фармакологических агентов. Наконец, в этом обзоре обсуждаются инновации и потенциальные применения митохондриальной трансплантации как передового и многообещающего метода лечения.

Болезни сердца и старение: роль старения, митохондрий и теломеразы в сердечно-сосудистых заболеваниях

В процессе старения молекулярные повреждения приводят к накоплению нескольких признаков старения, включая митохондриальную дисфункцию, клеточное старение, генетическую нестабильность и хроническое воспаление, которые способствуют развитию и прогрессированию заболеваний, связанных со старением, включая сердечно-сосудистые заболевания. Следовательно, понимание того, как эти признаки биологического старения взаимодействуют с сердечно-сосудистой системой и друг с другом, имеет основополагающее значение для улучшения здоровья сердечно-сосудистой системы во всем мире. В этом обзоре представлен обзор нашего текущего понимания того, как потенциальные признаки способствуют сердечно-сосудистым заболеваниям, таким как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца и последующий инфаркт миокарда, а также возрастная сердечная недостаточность. Кроме того, мы рассматриваем доказательства того, что даже при отсутствии хронологического возраста острый клеточный стресс, приводящий к ускоренному биологическому старению, ускоряет сердечно-сосудистую дисфункцию и влияет на здоровье сердечно-сосудистой системы. Наконец, мы рассматриваем возможности, которые модуляция признаков старения открывает для разработки новых сердечно-сосудистых терапевтических средств.