Сиртуины против ишемии
Сиртуины – это семейство белков с омолаживающими свойствами, которые участвуют в регуляции продолжительности жизни клеток, метаболизма и устойчивости к стрессу. Доклиническое исследование группы Джи Ли из Университета Южной Флориды показало, что повышение уровней сиртуина 1 (SIRT1) и сиртуина 3 (SIRT3) в кардиомиоцитах пожилых пациентов, перенесших инфаркт миокарда, вероятно, поможет защитить сердце от постишемического реперфузионного синдрома.
Связанное с возрастом снижение активности генов SIRT1 и SIRT3 ослабляет способность кардиомиоцитов сокращаться при повреждении по типу ишемии-реперфузии, или постишемическом реперфузионном синдроме. Кроме того, дефицит SIRT1 и SIRT3 приводит к торможению активности митохондрий – внутриклеточных энергетических станций. Из-за этого насосная функция сердца постепенно снижается. И наоборот, повышение уровней SIRT1 и SIRT3 восстанавливает здоровую активность митохондрий в кардиомиоцитах.
Митохондрии производят энергию, необходимую для регуляции практически всех процессов в живых клетках. Кардиомиоциты содержат больше митохондрий, чем любые другие клетки организма, потому что сердцу требуется большое количество энергии для непрерывного проталкивания крови по всем сосудам. Стабильная активность митохондрий поддерживает в них здоровый баланс между процессами расщепления и синтеза.
Реперфузия – тактика лечения острого инфаркта миокарда, направленная на восстановление кровотока и, следовательно, питания части сердца, которая пострадала при тромбозе коронарных сосудов. Парадоксально, но у некоторых пациентов реперфузия вызывает дальнейшее повреждение ткани сердечной мышцы, граничащей с зоной инфаркта. В настоящее время не существует эффективных методов для предупреждения постишемического реперфузионного повреждения.
Чтобы проанализировать реакцию митохондрий на реперфузию после ишемии, исследователи нокаутировали гены SIRT1 или SIRT3 в кардиомиоцитах мышей и смоделировали ишемический стресс путем ограничения кровотока в коронарных сосудах. Они обнаружили, что митохондрии в клетках, в которых отсутствует SIRT3, были более уязвимы к реперфузионному стрессу, в то время как митохондрии в клетках с SIRT3 сохранялись в целости. У мышей с нокаутированным геном SIRT3 активность митохондрий, а также их форма, размер и структура физиологически напоминали таковые у старых мышей дикого типа с сохранным SIRT3.
Кроме того, у молодых мышей без SIRT1 или SIRT3 при постишемическом реперфузионном стрессе наблюдались значительно более слабые сокращения кардиомиоцитов и появлялась сердечная дисфункция, характерная для старого организма.
Данное исследование проясняет, почему у пожилых людей частота сердечных приступов выше, чем у молодых, и почему они умирают чаще, даже если получают полноценное лечение. Одной из причин может быть возрастное снижение уровней SIRT1 и SIRT3 в клетках.
Исследователи отмечают, что повышение уровней сиртуинов перед хирургическим восстановлением кровотока в коронарных артериях у пожилых пациентов может уменьшить риск постишемического реперфузионного синдрома и снизить смертность. Такое кардиопротекторное лечение может включать генотерапию для увеличения экспрессии SIRT1 и SIRT3 или введение агониста для активации генов SIRT1 и SIRT3.
Статья J.Zhang et al. Alterations in mitochondrial dynamics with age-related Sirtuin1/Sirtuin3 deficiency impair cardiomyocyte contractility опубликована в журнале Aging Cell.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of South Florida: Age-related decline in two sirtuin enzymes alters mitochondrial dynamics, weakens cardiac contractions.