Антиоксидантный фермент пероксиредоксин оказался эффективным в терапии ишемии-реперфузии — Naked Science
8 минут
ФизТех

Антиоксидантный фермент пероксиредоксин оказался эффективным в терапии ишемии-реперфузии

Российские ученые из Института биофизики клетки РАН, Научно-исследовательского института морфологии человека и Московского физико-технического института показали эффективность антиоксиданта пероксиредоксина для лечения синдрома ишемии-реперфузии почек мышей.

Антиоксидантный фермент пероксиредоксин оказался эффективным в терапии ишемии-реперфузии

Результаты исследований опубликованы в журнале Cell and Tissue Research.

Антиоксиданты против ишемии-реперфузии

Для поддержания нормального функционирования живого организма тканям необходим постоянный приток кислорода и питательных веществ вместе с кровью. Снижение кровоснабжения тканей (ишемия) может привести к кислородному голоданию и закислению тканей, нарушению проницаемости их мембран, а в конечном итоге — к серьезному повреждению живой ткани.

Ишемия может возникнуть вследствие различных причин, таких как кровопотеря, травма, сужение сосудов, изменение артериального давления или сердечного ритма. Наиболее чувствительны к ишемии почки, нервная ткань и миокард.

Восстановление кровоснабжения (реперфузия) в поврежденных тканях, однако, не приводит к их регенерации, а наносит еще больший вред из-за повышения концентрации активных форм кислорода, которое ведет к еще большему повреждению клеток из-за развития окислительного стресса. Патологический рост концентрации активных форм кислорода может запускать клеточную смерть (апоптоз).

Несмотря на успехи в медицине, синдром ишемии-реперфузии является одним из ключевых факторов развития патологий органов. Например, ишемия/реперфузия почек может привести к острой почечной недостаточности, которая в 50% случаев ведет к смерти пациента.

Поскольку повреждения тканей при ишемии-реперфузии связаны в том числе с окислительным стрессом, одним из наиболее привлекательных подходов в терапии ишемии-реперфузии является применение антиоксидантных средств. Антиоксиданты уменьшают концентрацию активных форм кислорода и, как следствие, подавляют окислительный стресс.

Высокую эффективность проявляют антиоксидантные ферменты, в частности белки семейства пероксиредоксинов (Peroxiredoxins — Prxs). Пероксиредоксины нейтрализуют пероксиды (вид активных форм кислорода), а также участвуют в передаче клеточных сигналов. Среди шести известных на сегодняшний день пероксиредоксинов наибольший интерес представляет пероксиредоксин 6 (Prx6) благодаря его способности нейтрализовать самый широкий спектр пероксидов как неорганической, так и органической природы.

Кристаллическая структура человеческого пероксиредоксина 6 (AS Rose et al. (2018) NGL viewer: web-based molecular graphics for large complexes. Bioinformatics) / ©RCSB PDB / Пресс-служба МФТИ
Кристаллическая структура человеческого пероксиредоксина 6 (AS Rose et al. (2018) NGL viewer: web-based molecular graphics for large complexes. Bioinformatics) / ©RCSB PDB / Пресс-служба МФТИ

Терапия ишемии-реперфузии почек у мышей

Авторы работы показали эффективность Prx6 при лечении ишемии-реперфузии почек мышей. Ученые моделировали у мышей ишемию-реперфузию почек, в результате этого в контрольной группе (без лечения) на четвертые сутки погибало около 80% животных. Ишемия-реперфузия сопровождалась отеком, переполнением кровью сосудов кровеносной системы почек мышей, дегенерацией почечных канальцев, а также ростом концентрации маркеров повреждения почек и факторов транскрипции, отвечающих за развитие воспалительного процесса.

Однако если за 15 минут до ишемии мышам вводили Prx6, более 60% животных выживало, а патологические и морфологические изменения в почках мышей были гораздо меньше. В качестве контроля ученые синтезировали также мутантную форму Prx6 без пероксидазной активности, то есть структура модифицированного белка оставалась прежней, но вот нейтрализовать пероксиды он уже не мог. Введение такого белка за 15 минут до ишемии-реперфузии не давало положительных результатов. Поэтому можно заключить, что терапевтический эффект Prx6 связан именно с его пероксидазной активностью.

«Мы обнаружили, что внутривенно введенный Prx6 при ишемии-реперфузии почек преимущественно обнаруживается в кровяном русле животных, то есть он не проникает в клетки. Однако, несмотря на это, Prx6 эффективно нейтрализует пероксиды, попадающие из клеток во внеклеточное пространство, подавляет развитие окислительного стресса и апоптотическую гибель клеток, что позволяет значительно снизить повреждение всей ткани», — комментирует Марс Шарапов, ведущий научный сотрудник лаборатории механизмов рецепции Института биофизики клетки РАН и научный сотрудник Научно-технологического центра экстремальной и неотложной медицины МФТИ.

Таким образом, применение Prx6 может быть эффективным подходом в профилактике и лечении ишемии-реперфузии почек, а также в сохранении изолированных почек во время трансплантации.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ФизТех
213 статей
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 18:50
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Вчера, 19:26
10 минут
Мария Азарова

Исследование предоставило доказательства более плохого состояния костей тех, кто придерживается веганской диеты. Также исследователи обнаружили комбинацию биомаркеров, связанных с питанием, которые могут способствовать здоровью костной ткани.

Вчера, 18:20
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

2 марта
41 минута
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

2 марта
5 минут
Сергей Васильев

Моделирование показало, что через миллиард лет атмосфера нашей планеты переживет резкие изменения и потеряет весь свой кислород, отбросив жизнь к древнейшим анаэробным формам.

Вчера, 07:05
9 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
8 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: