МОСКВА, 29 окт — РИА новости, Анна Урманцева. Инсульт в настоящее время является главной проблемой неврологии и занимает второе место в мире в списке причин смертности среди населения. Работа над предотвращением его последствий ведется во многих лабораториях мира. Во Всемирный день борьбы с инсультом, 29 октября, речь пойдет о том, как отследить его последствия на уровне клеток и их частей.
Внешние признаки повреждения митохондрий были известны уже 40 лет назад. В митохондрии появляется дырочка, так называемая пора, и через нее начинают проникать любые соединения величиной менее полутора килодальтон (кДа). Это состояние митохондрии обратимо. Иногда баланс веществ вдруг восстанавливается, пора закрывается, и митохондрия функционирует дальше. В обратном случае под действием давления, которое внутри митохондрии очень велико, через пору врывается большой поток веществ, возникает дисбаланс, митохондрия набухает и лопается. В результате запускаются процессы некроза всей клетки — программируемая либо непрограммируемая ее гибель.
Цель ученых состоит в том, чтобы понять, какие вещества или процессы влияют на выравнивание дисбаланса. В этом случае можно будет снабдить клетки нужными соединениями сразу после удара, что предотвратит их гибель.
Кроме того, как известно, в митохондриях происходит синтез аденозинтрифосфата (АТФ) — вещества, которое образуется после превращения пищи в энергию. Это чрезвычайно важный процесс, который обеспечивает жизнеспособность всего организма. При инсульте митохондрии лишаются возможности производить АТФ, потому что им не хватает кислорода и субстратов. Это называется нарушением ионного гомеостаза. Иногда при таком нарушении митохондрии начинают сами поедать произведенный ими АТФ.
После инсульта очень важно то, в каком состоянии находятся митохондрии клеток пострадавшего фрагмента ткани. Через какое-то время может произойти реперфузия — процесс восстановления кровотока, когда к митохондриям снова начинают поступать кровь и субстраты дыхания. По мнению ученых, если повреждение между ишемией и реперфузией незначительно, можно спасти гораздо больше клеток.
Поясняет старший научный сотрудник лаборатории тканевой инженерии Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН Алексей Круглов: "Наша работа посвящена исследованию механизма открывания пор. Давно известно, что пиридиновые нуклеотиды, надаш, надфаш, адениновые нуклеотиды, АТФ и АДФ, которые находятся в митоходриальном матриксе, являются мощными регуляторами этого состояния. Причем надаш и надфаш не проникают через мембрану, а АДФ и АТФ проникают. Мы поняли, что именно уровень содержания именно этих нуклеотидов меняется при ишемии или перфузии. Влияя на них, можно было бы "регулировать пору" и таким образом сохранять как митохондрии, так и клетки".
Российские ученые и американский биолог Джон Лемастерс (John Lemasters) уже три года совместно работают над изучением того, как формируются поры в митохондриях, и занимаются поиском веществ, способных затормозить их появление. Если все исследования завершатся удачно, российские биофизики смогут создать первые средства по борьбе с последствиями инсульта.
