Роль митофагии в развитии ХОБЛ
Обструктивная болезнь лёгких и гибель митохондрий
С.Холин, Scientific.ru
Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) – серьёзная проблема современной медицины, поскольку она занимает четвёртое место среди причин смерти людей на нашей планете. Это заболевание характеризуется ограничением потока воздуха по дыхательным путям, из-за чего возникают: хронический кашель, одышка (при незначительной физической нагрузке), повышенная секреция слизи в бронхах, постепенное снижение эластичности легочной ткани, нарушение газообмена, эмфизема лёгких и т.д. Практически всегда данную патологию сопровождают воспалительные явления, которые ухудшают состояние поверхности бронхов и бронхиол, способствуют гиповентиляции лёгких, интоксикации и отклонению параметров крови от нормы. Кроме этого, нарушается функция дыхательных мышц и утолщается стенка артерий системы дыхания, отчего развивается легочная гипертензия, приводящая к глубоким изменениям в миокарде (формируется так называемое легочное сердце). Все указанные выше процессы провоцируют как дыхательную, так и сердечную недостаточность, резко снижающие качество жизни пациентов и требующие длительного комплексного лечения (John J. Reilly, Stepping Down Therapy in COPD // N. Engl. J. Med., 2014).
Существует несколько факторов, обуславливающих появление хронической обструктивной болезни лёгких. Среди них на первое место следует поставить длительное курение табачных изделий (в том числе пассивное). По данным научной литературы из-за сигаретного дыма возникает до 80-90% всех случаев этой патологии. Кроме того, ХОБЛ могут вызывать: загрязнение вдыхаемого воздуха, профессиональные вредности, вирусно-бактериальная и грибковая инфекции, генетическая предрасположенность и т.д.
Основные этапы развития хронической обструктивной болезни лёгких давно установлены, однако остаётся довольно много скрытых звеньев её патогенеза (механизма формирования), которые не позволяют найти действенные методы лечения и внедрить их в практическую медицину. Именно с этим связана крайне низкая эффективность терапии и высокие показатели летальности. Поэтому при изучении данной патологии важно обращать особое внимание на состояние клеток стенки эпителия дыхательных путей (бронхов, бронхиол, альвеол) и их органелл, в первую очередь, на митохондрии. Известно, что последние являются «энергетическими станциями» клеток, то есть местом, где под воздействием многочисленных ферментов происходит окисление молекул органических веществ и образуется энергия (АТФ). Она необходима для биосинтеза белков, ферментов, нуклеиновых кислот, а также для всех механизмов жизнедеятельности клеток (роста, размножения, защиты, поглощения и выделения веществ и т.д.). Процессы образования новых митохондрий и разрушения устаревших протекают беспрерывно, что позволяет сохранять их количество и работоспособность на нужном для клетки уровне.
Группой учёных из США и Канады под руководством Augustine M.K. Choi было проведено сложное экспериментальное исследование с целью установления роли митофагии (разрушения митохондрий) в развитии хронической обструктивной болезни лёгких (Mizumura et al., Mitophagy-dependent necroptosis contributes to the pathogenesis of COPD // J. Clin. Invest., 2014). Для этого у лабораторных животных моделировалось указанное выше заболевание, и исследовались на внутриклеточном уровне механизмы деления и деструкции митохондрий в эпителии дыхательных путей, а также различные способы воздействия на эти процессы.
В результате проведенного исследования удалось установить, что факторы, провоцирующие хроническую обструктивную болезнь лёгких, (в частности, табачный дым), многократно повышают интенсивность митофагии в клетках эпителия бронхов и бронхиол. Из-за этого развивается энергетическая недостаточность этих клеток и их быстрая гибель (некроптоз), обуславливающая патологические нарушения поверхности дыхательных путей и стабильное прогрессирование заболевания. При введении в организм веществ, тормозящих митофагию (например, Mdivi-1), прекращается разрушение клеток эпителия, а также не наблюдается развития эмфиземы лёгких, обструктивных и воспалительных явлений в бронхах и бронхиолах.
Таким образом, доказано, что митофагия в клетках эпителия дыхательных путей обуславливает их гибель, и это играет ключевую роль в развитии хронической обструктивной болезни лёгких. Разработка новых фармацевтических препаратов, снижающих интенсивность митофагии, позволит значительно улучшить состояние больных и предотвратить появление серьёзных осложнений при данной патологии.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
20.10.2014