В МГУ объяснили действие российского лекарства

Международной группе ученых под руководством исследователей из МГУ удалось уточнить молекулярный механизм действия созданного в России лекарственного препарата, предохраняющего митохондрии клетки от повреждения агрессивными формами кислорода. Эта работа опубликована в журнале Oxidative Medicine and Cellular Longevity, а коротко о ней сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру».Созданное под руководством академика Владимира Скулачева лекарство антиокислительного действия, известное под коммерческим названием «Визомитин», применяется при лечении таких глазных болезней как катаракта и сухой глаз. Сейчас ученые выяснили, почему даже малые дозы искусственных антиоксидантов, дают ярко выраженный терапевтический эффект, несмотря на присутствие в митохондриях больших количеств природных антиоксидантов.Митохондрии — это внутриклеточные структуры, осуществляющие дыхание. При дыхании, однако, в качестве побочных продуктов могут образовываться вредоносные активные формы кислорода (АФК). Поскольку по мере повреждения митохондрии производят все больше и больше АФК, существуют механизмы уничтожения поврежденных митохондрий и клеток. Эти механизмы запускаются клеткой после того, как через двойную мембрану наружу проходит сигнал о неполадках внутри митохондрии. Однако избежать повреждений и распада клеток можно, предотвращая окисление одного из компонентов мембран — кардиолипина.Авторам нового исследования удалось выяснить, почему из всех компонентов митохондриальной мембраны специфически окисляется именно кардиолипин. Его молекулы составляют около 10-20 процентов от всех мембранных липидов, но именно они специфически окисляются АФК и, будучи окисленными, запускают самоуничтожение клеток. Кроме того, было неясно, почему в случае кардиолипина не срабатывают природные антиокислители — коэнзим Q (убихинол) и витамин Е (альфа-токоферол), присутствующие в мембранах митохондрий в больших количествах. Оставалось загадкой, почему эти вещества не защищали кардиолипин от окисления, в то время как искусственные, митохондриально-направленные антиоксиданты, разработанные как группой Скулачева в Москве, так и их коллегами в США и Великобритании, великолепно с этой задачей справлялись, несмотря на очень малые дозы вводимых препаратов.Оказалось, что SkQ-ионы и молекулы коэнзима Q одинаково хорошо защищают кардиолипиновые мембраны от окисления, а вот витамин Е справляется с этим значительно хуже. Понять, почему именно молекулы кардиолипина представляют собой главную мишень АФК, ученые сумели, сопоставив результаты экспериментов со своими ранее полученными данными и структурами дыхательных ферментов. Часть молекул кардиолипина спрятана внутри дыхательных белковых комплексов, причем тех самых, которые генерируют активные формы кислорода.До этих «запрятанных» молекул кардиолипина, однако, не могут добраться громоздкие, не растворимые в воде молекулы коэнзима Q, в отличие от небольших, юрких молекул искусственных антиоксидантов; они как показано в исследовании, способны защищать молекулы кардиолипина от окисления как из мембраны, так и взаимодействуя с ними из водной фазы.