БОЛЕЗНИ, СОСТОЯНИЯ, СИНДРОМЫТоксичность ПНЖК

И снова ПНЖК: Роль малонового диальдегида в старении

И снова ПНЖК: Роль малонового диальдегида в старении

 
Малоновый диальдегид (MDA) образуется в организме под воздействием перекисного окисления липидов клеточных мембран (преимущественно — полиненасыщенных арахидоновой и докозагексаеновой).

MDA образуется повсеместно в организме, поскольку богатые липидами клеточные и митохондриальные мембраны присутствуют во всех клетках и обеспечивают оптимальную среду для производства большого количества этого соединения.

По сравнению с активными формами кислорода, MDA имеет относительно длительный период полураспада и характерную структуру, что делает его потенциально более разрушительным соединением.

Рис 15. Образование и метаболизм малонового диальдегида (МДА). МДА может продуцироваться двумя путями: 1) через разложение арахидоновой кислоты (АА) и более крупных ПНЖК в качестве побочного продукта в ходе ферментативных процессов по биосинтезу тромбоксана а2 (TXA2) и 12-l-гидрокси-5,8,10-гептадекатриеновой кислоты (HHT) (синий путь); 2) во время неферментативных процессов при воздействии эндопероксидов, образующихся при перекисном окислении липидов (Красный Путь). Образовавшийся МДА может быть ферментативно метаболизирован (зеленый путь). Ключевые ферменты, участвующие в образовании и метаболизме МДА: циклооксигеназа (1), простациклингидропероксидаза (2), тромбоксансинтаза (3), альдегиддегидрогеназа (4), декарбоксилаза (5), ацетил КоА-синтаза (6) и цикл трикарбоновых кислот (7). Источник.
MDA может неферментативно модифицировать множество молекул: белков, нуклеиновых кислот и аминофосфолипидов. Так, неферментативное присоединение MDA к аминогруппам белка приводит к образованию малонового диальдегид-лизина (MDALys), конечного продукта липоокисления (по аналогии с конечными продуктами гликирования).

Хотя MDA-модифицированные белки в основном расположены в митохондриях, они также описаны в других местах, таких как ядро, цитозоль и клеточная мембрана, а также внеклеточные компартменты. Эти наблюдения демонстрируют легкость миграции MDA благодаря его химическим свойствам.

Как пишут Памплона с коллегами, модификация белков MDA наблюдается при развитии практически всех возрастных патологий. Среди них: метаболический синдром, диабет 2 типа и его осложнения, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания.

Кроме этого, как показывают исследования, в процессе старения происходит увеличение производства MDA и связанного с ним накопления молекулярных повреждений.

При этом ткани, состоящие из долгоживущих постмитотических клеток (мозг, сердце и скелетные мышцы), подвергаются наибольшему поражению.

Увеличение концентрации MDALys будет нарушать клеточные биологические процессы, такие как производство энергии и протеостаз. А также функциональные свойства внеклеточного матрикса и биологические функции, которые требуют участия цитоскелета.

Характерно, что более низкая концентрация MDALys как в митохондриях, так и в тканях была обнаружена у долгоживущих позвоночных (птиц и млекопитающих) по сравнению с короткоживущими животными. Что, конечно, делает перекисное окисление липидов и неферментативные модификации MDA одним из важных факторов старения.

Объединившись с Рошель Баффенштайн и австралийскими биологами А. Хабертом и У. Баттемером, на основе своих многочисленных исследований Рейнальд Памплона сформулировал теорию старения, «membrane pacemaker theory of aging». Которая предполагает, что состав жирных кислот мембран, через его влияние на перекисное окисление липидов, является важным фактором продолжительности жизни (pacemaker, то есть определяющий темп старения) и связующим звеном между метаболизмом и долголетием.

Рис 16. Схема, показывающая модификацию свободно-радикальной теории старения с акцентом на важность жирнокислотного состава мембран при определении максимальной продолжительности жизни. Представлены два различных примера (низкая мембранная полиненасыщенность и высокая мембранная полиненасыщенность). Толщина стрелок в каждом примере представляет относительную интенсивность процесса. Источник.
+4
Show More

Добавить комментарий

Related Articles

Back to top button
Яндекс.Метрика