МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Резюме. Приведен анализ данных литературы относительно митохондриальных заболеваний, причиной которых являются нарушения энергопродуцирующих систем митохондрий. Биохимическими признаками митохондриальных заболеваний являются нарушения окислительного фосфорилирования, снижение синтеза аденозинтрифосфата, усиление свободнорадикальных процессов и поражения митохондриального генома. Открытие митохондриальной ДНК (мхДНК), которая кодирует синтез митохондриальных энзимов и протеиновых комплексов электронтранспортных систем митохондрий стимулировали исследования молекулярных механизмов митохондриальной цитопатологии. Установлено, что фактором поражения мхДНК является оксидантный стресс, который возникает вследствие нарушения баланса образования свободных радикалов и активности антиоксидантных систем. Поражения мхДНК обусловлены ее расположением на внутренней мембране митохондрий вблизи пунктов генерации супероксидных радикалов и отсутствием защитных гистонов. Центральная нервная система (ЦНС) подвержена высокому риску оксидантного поражения мхДНК. Это обусловлено значительной потребностью нейронов в кислороде и высоким уровнем образования свободных радикалов. Оксидантные поражения мхДНК и наследственная дефектность митохондриального генома являются причиной развития возрастных нейродегенеративных нарушений и ряда заболеваний ЦНС, таких, как болезни Паркинсона, Гентингтона, Альцгеймера, эпилепсия.
Ключевые слова: митохондрии, генетические нарушения, нейродегенеративные заболевания, эпилепсия
MITOCHONDRIAL DISEASES OF CENTRAL NERVOUS SYSTEM
Summary. This paper touches upon the research data presented in the literature dealing with mitochondrial diseases caused by the disorders of mitochondrial energy producing systems. The biochemical evidance of mitochondrial diseases are the disorders in oxidative phosphorilation, decrease in ATP synthesis, increase of free-radical processes and mitochondrial genome injuries. The discovery of mitochondrial DNA (mDNA) which codes the synthesis of mitochondrial enzymes and of electron transporting system proteins, has speeded up the researches of molecular mechanisms of mitochondrial cytopathology. It was obtained that mDNA injures are caused by oxidant stress which itself is caused by disbalance between radical generation and anti-oxident systems’ activities. mDNA is especially susceptible to damage by oxidants because of its proximity to the production site of oxygen radicals in the inner membranes and its lack of protective histones. There is a hihg risk of mDNA oxidant damage within the central nervous system. It is caused by high oxygen consumption of neurons and radical generation to accompany energetic and neurotransmitters’ metabolisms. Oxidative damage of mDNA and inherited defects of mDNA appear to contribute to the ageing-related neurodegenerative dissorders and CNS diseases, such as Parkinson’s, Huntington’s, Alzheimer’ diseases and epilepsy.
Key words: mitochondria, genetic disorders, neurodegenerative diseases, epilepsy
