БИОХИМИЯ, 2014, том 79, вып. 10, с. 1300–1315
УДК 577.017
Снижение синтеза АТР и дисфункция биологических мембран. Два возможных ключевых звена в развитии феноптоза
Обзор
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: жирные кислоты, лептин, инсулин, АМР-активируемая протеинкиназа, mTOR, окислительный стресс, апоптоз, феноптоз, дисфункция биомембран, митохондрии, эндоплазматический ретикулум.
Аннотация
Метаболический синдром, получивший чрезвычайно широкое распространение в странах цивилизованного мира, в настоящее время может считаться одним из основных факторов, ведущих к ускоренной старости и преждевременной смерти. Этот синдром может быть тесно связан с возрастными нарушениями в работе гипоталамо-гипофизарной системы, которые, возможно, являются спусковым механизмом в развитии эндокринных и сердечно-сосудистых патологий. Повышение с возрастом порога чувствительности гипоталамуса к регуляторным сигналам вместе с малоподвижностью и избыточным рационом запускают каскад биохимических реакций, посредством которых может реализовываться запрограммированная гибель организма, феноптоз. Накопление в клетках жирных кислот и связанная с этим липотоксичность включает в себя инсулино-лептиновую резистентность, стресс эндоплазматического ретикулума, разобщение окисления и фосфорилирования и дисфункцию биологических мембран. Снижение синтеза АТР взаимосвязано с накоплением ионов кальция в клетке, дисфункцией митохондрий и повышением апоптотической активности. Возрастная активация mTOR (на которую, как известно, сильно влияет избыток энергетических субстратов) пагубно воздействует на один из главных защитных механизмов клеток, с помощью которого дефектные митохондрии заменяются на новые: будут подавляться митофагия и биогенез митохондрий, что еще более усилит дисфункцию митохондрий и окислительный стресс. Воспаление, индуцируемое жирными кислотами, повышает активность ядерного фактора NF-kB, хорошо известного стимула возрастных отклонений. Завершающей стадией в реализации феноптоза может быть дисфункция эндотелия, взаимосвязанная с окислительным стрессом, резистентностью к инсулину и самыми распространенными сердечнососудистыми патологиями.