Scientific.ru
Новости науки
16.10.14. Обструктивная болезнь лёгких и гибель митохондрий

Установлено, что главным звеном механизма развития хронической обструктивной болезни лёгких является митофагия - процесс уничтожения митохондрий.

Хроническая обструктивная болезнь лёгких (ХОБЛ) - серьёзная проблема современной медицины, поскольку она занимает четвёртое место среди причин смерти людей на нашей планете. Это заболевание характеризуется ограничением потока воздуха по дыхательным путям, из-за чего возникают: хронический кашель, одышка (при незначительной физической нагрузке), повышенная секреция слизи в бронхах, постепенное снижение эластичности легочной ткани, нарушение газообмена, эмфизема лёгких и т.д. Практически всегда данную патологию сопровождают воспалительные явления, которые ухудшают состояние поверхности бронхов и бронхиол, способствуют гиповентиляции лёгких, интоксикации и отклонению параметров крови от нормы. Кроме этого, нарушается функция дыхательных мышц и утолщается стенка артерий системы дыхания, отчего развивается легочная гипертензия, приводящая к глубоким изменениям в миокарде (формируется, так называемое, легочное сердце). Все указанные выше процессы провоцируют как дыхательную, так и сердечную недостаточность, резко снижающих качество жизни пациентов и требующих длительного комплексного лечения [1].

Существует несколько факторов, обуславливающих появление хронической обструктивной болезни лёгких. Среди них на первое место следует поставить длительное курение табачных изделий (в том числе, пассивное). По данным научной литературы из-за сигаретного дыма возникает до 80-90% всех случаев этой патологии. Кроме того, ХОБЛ могут вызывать: загрязнение вдыхаемого воздуха, профессиональные вредности, вирусно-бактериальная и грибковая инфекции, генетическая предрасположенность и т.д.

Основные этапы развития хронической обструктивной болезни лёгких давно установлены, однако остаётся довольно много скрытых звеньев её патогенеза (механизма формирования), которые не позволяют найти действенные методы лечения и внедрить их в практическую медицину. Именно с этим связана крайне низкая эффективность терапии и высокие показатели летальности. Поэтому при изучении данной патологии важно обращать особое внимание на состояние клеток стенки эпителия дыхательных путей (бронхов, бронхиол, альвеол) и их органелл, в первую очередь, на митохондрии. Известно, что последние являются "энергетическими станциями" клеток, то есть местом, где под воздействием многочисленных ферментов происходит окисление молекул органических веществ и образуется энергия (АТФ). Она необходима для биосинтеза белков, ферментов, нуклеиновых кислот, а также для всех механизмов жизнедеятельности клеток (роста, размножения, защиты, поглощения и выделения веществ и т.д.). Процессы образования новых митохондрий и разрушения устаревших протекают беспрерывно, что позволяет сохранять их количество и работоспособность на нужном для клетки уровне.

Группой учёных из США и Канады под руководством Kenji Mizumura [2] было проведено сложное экспериментальное исследование с целью установления роли митофагии (разрушения митохондрий) в развитии хронической обструктивной болезни лёгких. Для этого у лабораторных животных моделировалось указанное выше заболевание, и исследовались на внутриклеточном уровне механизмы деления и деструкции митохондрий в эпителии дыхательных путей, а также различные способы воздействия на эти процессы.

В результате проведенного исследования удалось установить, что факторы, провоцирующие хроническую обструктивную болезнь лёгких, (в частности, табачный дым), многократно повышают интенсивность митофагии в клетках эпителия бронхов и бронхиол. Из-за этого развивается энергетическая недостаточность этих клеток и их быстрая гибель (некроптоз), обуславливающая патологические нарушения поверхности дыхательных путей и стабильное прогрессирование заболевания. При введении в организм веществ, тормозящих митофагию (например, Mdivi-1), прекращается разрушение клеток эпителия, а также не наблюдается развития эмфиземы лёгких, обструктивных и воспалительных явлений в бронхах и бронхиолах.

Таким образом, доказано, что митофагия в клетках эпителия дыхательных путей обуславливает их гибель, и это играет ключевую роль в развитии хронической обструктивной болезни лёгких. Разработка новых фармацевтических препаратов, снижающих интенсивность митофагии, позволит значительно улучшить состояние больных и предотвратить появление серьёзных осложнений при данной патологии.

[1] N. Engl. J. Med. 371; 1340-1341 (2014)

[2] J. Clin. Invest. 124: (9) 3987–4003 (2014)

С.Холин

Обсудить на форуме


На главную страницу