Вредные формы кислорода в митохондриях повреждают теломеры в клетках

Исследователи из Питтсбургского университета представляют первые конкретные доказательства того, что больные митохондрии загрязняют клетки, которые они должны снабжать энергией.

Статья, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, рассказывает о новом эксперименте ученых по запуску цепной реакции митохондрий, которая наносит ущерб клетке, вплоть до генетического уровня.

Команда ученых под руководством профессора фармакологии и химической биологии Беннетта Ван Хаутена из медицинского факультета Питтсбургского университета использовала новую технологию, которая позволяет получать вредные активные формы кислорода – в данном случае синглетный кислород – внутри митохондрий при воздействии света.

«Как только мы включили свет, больше не было синглетного кислорода. При этом была нарушена цепь переноса электронов. Через 48 часов митохондрии все еще выпускали реактивный кислород. Однако клетки при этом не умирали»,– объясняет автор исследования.

Пройдите ТЕСТ и узнайте, насколько вы удовлетворены качеством своей жизни

В этот момент ядро ​​клетки поражается свободными радикалами. Оно сжимается и искажается. Клетка перестает делиться, но ДНК при этом остается неповрежденной. Так считалось до тех пор, пока исследователи не начали смотреть конкретно на теломеры – защитные «колпачки» на конце каждой хромосомы, которые позволяют им продолжать репликацию. Теломеры чрезвычайно малы, поэтому повреждение ДНК, ограниченное только теломерами, может не проявляться в тесте на весь геном,  который исследователи использовали до этого момента.

Итак, чтобы увидеть генетические эффекты митохондриального распада, исследователям пришлось осветить эти крошечные «колпачки» флуоресцентным светом, в результате чего они обнаружили явные признаки хрупкости и разрушения теломер.

Затем на критическом этапе исследователи повторили весь эксперимент на клетках с инактивированными митохондриями. Без митохондрий, способствующих реакции, не происходило накопления свободных радикалов внутри клетки и не было повреждения теломер.

Ученые предполагают, что эти результаты могут быть использованы для улучшения фотодинамической терапии рака, которая включает в себя влияние на опухоли активными формами кислорода с использованием света.