МІТОХОНДРІАЛЬНІ АКТИВНІ ФОРМИ КИСНЮ ТА ХВОРОБИ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-0847.23.2.2024.35Ключові слова:
активні форми кисню; антиоксидантна система; мітохондрії; мітохондріальні хворобиАнотація
Метою статті є зосередження уваги на джерелах вільних радикалів у мітохондріях та захворюваннях, спричинених дією активних форм кисню. У мітохондріях локалізовані важливі біохімічні шляхи, зокрема цикл трикарбонових кислот, частина циклу синтезу сечовини, синтезу гему та регуляція концентрації Ca2+. Мітохондрії мають власну ДНК і потребують постійного відновлення та заміни своїх компонентів, щоб функціонувати. Також вони – основні виробники АТФ, і водночас – генератори активних форм кисню (АФК), тому відіграють вирішальну роль у клітинному метаболізмі, та є важливою мішенню окисного пошкодження, яке може призвести до загибелі і мітохондрій, і клітини, оскільки пошкоджені мітохондрії продукуватимуть все більше АФК. Нові наукові дані свідчать про те, що регулювання динаміки мітохондрій може подовжити тривалість життя та здатне запобігати виникненню деяких хвороб (серцево- судинних, нейродегенеративних, ниркових та печінкових захворювань, вікових хвороб, метаболічного синдрому, цукрового діабету тощо).
Посилання
Juan CA, Pйrez de la Lastra JM, Plou FJ, Pйrez- Lebeсa E. The Chemistry of Reactive Oxygen Species (ROS) Revisited: Outlining Their Role in Biological Macromolecules (DNA, Lipids and Proteins) and Induced Pathologies. Int J Mol Sci. 2021;22(9):4642. doi: 10.3390/ijms22094642.
Monteiro BS, Freire- Brito L, Carrageta DF, Oliveira PF, Alves MG. Mitochondrial Uncoupling Proteins (UCPs) as Key Modulators of ROS Homeostasis: A Crosstalk between Diabesity and Male Infertility? Antioxidants. 2021;10(11):1746. doi: 10.3390/antiox10111746.
Ježek Р, Holendovа B, Garlid K, Jabůrek M. Mitochondrial uncoupling proteins: subtle regulators of cellular redox signaling. Antioxidants Redox Signal. 2018;29:667-714. doi: 10.1089/ars.2017.722.
Zhang Y, Wong H. Are mitochondria the main contributor of reactive oxygen species in cells? J Exp Biol. 2021;224(5): jeb221606. doi: 10.1242/jeb.221606.
Adamczuk G, Humeniuk E, Adamczuk K, Grabarska A, Dudka J. 2,4-Dinitrophenol as an Uncoupler Augments the Anthracyclines Toxicity against Prostate Cancer Cells. Molecules. 2022;27(21):7227. doi: 10.3390/molecules27217227.
Shrestha R, Johnson E, Byrne FL. Exploring the therapeutic potential of mitochondrial uncouplers in cancer. Mol Metab. 2021;51:101222. doi: 10.1016/j.molmet.2021.101222.
Goedeke L, Shulman GI. Therapeutic potential of mitochondrial uncouplers for the treatment of metabolic associated fatty liver disease and NASH. Mol Metab. 2021;46:101178. doi: 10.1016/j.molmet.2021.101178.
De Campos EG, Fogarty M, De Martinis BS, Logan BK. Analysis of 2,4-Dinitrophenol in Postmortem Blood and Urine by Gas Chromatography–Mass Spectrometry: Method Development and Validation and Report of Three Fatalities in the United States. J. Forensic Sci. 2020;65:183-8.
De Nicolo B, Cataldi- Stagetti E, Diquigiovanni C, Bonora E. Calcium and Reactive Oxygen Species Signaling Interplays in Cardiac Physiology and Pathologies. Antioxidants. 2023;12(2):353. doi: 10.3390/antiox12020353.
Yoo J. Structural Basis of Ca2+ Uptake by Mitochondrial Calcium Uniporter in Mitochondria: A Brief Review. BMB Rep. 2022;55:528-34. doi: 10.5483/BMBRep.2022.55.11.134.
Elizabeth Murphy, Julia C Liu, Mitochondrial calcium and reactive oxygen species in cardiovascular disease, Cardiovascular Research, 2023;119(5):1105-16. doi: 10.1093/cvr/cvac134.
Peggion C, Massimino ML, Bonadio RS, Lia F, Lopreiato R, Cagnin S, et ai. Regulation of Endoplasmic Reticulum- Mitochondria Tethering and Ca2+ Fluxes by TDP-43 via GSK3β. Int J Mol Sci. 2021;22(21):11853. doi: 10.3390/ijms222111853.
Vermot A, Petit- Härtlein I, Smith SME, Fieschi F. NADPH Oxidases (NOX): An Overview from Discovery, Molecular Mechanisms to Physiology and Pathology. Antioxidants (Basel). 2021;10(6):890. doi: 10.3390/antiox10060890.
Kuznetsov AV, Margreiter R, Ausserlechner MJ, Hagenbuchner J. The Complex Interplay between Mitochondria, ROS and Entire Cellular Metabolism. Antioxidants. 2022;11(10):1995. doi: 10.3390/antiox11101995.
Checa J, Aran JM. Reactive Oxygen Species: Drivers of Physiological and Pathological Processes. J Inflamm Res. 2020;13:1057-73.
Benhar M. Oxidants, antioxidants and thiol Redox switches in the control of regulated cell death pathways. Antioxidants. 2020;9:309. doi: 10.3390/antiox9040309.
Dustin CM, Heppner DE, Lin MCJ, van der Vliet A. Redox regulation of tyrosine kinase signalling: more than meets the eye. J Biochem. 2020;167:151-63. doi: 10.1093/jb/mvz085.
Massart J, Begriche K, Hartman JH, Fromenty B. Role of mitochondrial cytochrome P450 2E1 in healthy and diseased liver. Cells. 2022;11:288. doi: 10.3390/cells11020288.
Black HS. A Synopsis of the Associations of Oxidative Stress, ROS, and Antioxidants with Diabetes Mellitus. Antioxidants. 2022;11(10):2003. doi: 10.3390/antiox11102003.
Kraus F, Roy K, Pucadyil TJ, Ryan MT. Function and regulation of the divisome for mitochondrial fi ssion. Nature. 2021;590(7844):57-66. doi: 10.1038/s41586-021-03214-x.
Chen W, Zhao H, Li Y. Mitochondrial dynamics in health and disease: mechanisms and potential targets. Signal Transduct Target Ther. 2023;8(1):333. doi: 10.1038/s41392-023-01547-9.
Noonong K, Chatatikun M, Surinkaew S, Kotepui M. Mitochondrial oxidative stress, mitochondrial ROS storms in long COVID pathogenesis. Front Immunol. 2023;22;14:1275001. doi: 10.3389/fi mmu.2023.1275001.
Gonzalez- Arzola K, Diaz- Quintana A. Mitochondrial Factors in the Cell Nucleus. Int J Mol Sci. 2023;24(17):13656. doi: 10.3390/ijms241713656.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
ВІДКРИТИЙ ДОСТУП
а) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
б) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
в) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
