Эгоистичная митохондрия. Как сохранить здоровье и отодвинуть старость

Специфический механизм разрушения митохондрий и соответствующих тканей зависит от конкретного лекарства. Например, употребление вальпроевой кислоты приводит к дефициту L-карнитина, что, в свою очередь, препятствует процессам бета-окисления в печени, которая вследствие этого оккупируется жирами. А, скажем, нейролептики (см. табл. 2.1) нарушают работу ЭТЦ. Успокаивающий препарат диазепам, согласно данным научных исследований, подавляет функцию митохондрий клеток головного мозга, тогда как алпразолам оказывает идентичное воздействие на печень. Длительное же употребление кортикостероидов означает нарушение работы митохондрий и разрушение мтДНК (равно как и ядерной ДНК) свободными радикалами.

Будь на то моя воля, все препараты исследовались бы в отношении их воздействия на митохондрии. Такому исследованию должно подвергаться каждое химическое вещество, включая пестициды, пищевые добавки и средства личной гигиены. Например, синий краситель, часто использующийся при производстве сладостей и гелей для бритья, препятствует окислительному фосфорилированию. В табл. 2.1 собраны данные о лекарствах, отрицательно влияющих на функцию митохондрий.

Митохондриальный синдром

Мне неловко в этом признаваться, но я был зрителем реалити-шоу «Холостяк». Меня очень впечатлил третий эпизод 17 сезона (январь 2013 года), в котором Син (холостяк) и Эшли (претендентка) отправились на встречу с двумя девушками, страдающими от болезни митохондрий. Для многих из вас, если вы смотрели эпизод, это было первое знакомство с митохондриальным синдромом (митохондриальный синдром — это комплекс заболеваний, связанных с врожденными повреждениями митохондрий). Однако эта группа заболеваний исследуется все более и более качественно по мере того, как технологии генетического тестирования и генетического секвенирования становятся проще, дешевле и доступнее.

До начала 80-х годов прошлого века, когда геном митохондрий человека был полностью секвенирован[34], сообщение о митохондриальных болезнях были редки. Ситуация изменилась с получением возможности расшифровывать мтДНК многих больных. Это привело к резкому увеличению количества зарегистрированных пациентов, страдающих от наследственных митохондриальных болезней. В их число входит приблизительно один из пяти (а то и двух с половиной) тысяч людей. Здесь мы не учитываем лиц с невыраженными формами митохондриальных заболеваний. Кроме того, резко вырос и перечень признаков митохондриального синдрома, что свидетельствует о хаотической природе этих заболеваний.

Митохондриальные болезни характеризуются чрезвычайно сложными генетическими и клиническими картинами, представляющими собой микс из очень широкого диапазона существующих диагностических категорий. Паттерны наследования здесь иногда подчиняются, а иногда не подчиняются законам Менделя. Мендель описал закономерности наследования признаков через нормальные гены ядерной ДНК. Вероятность появления генетического признака или наследственного заболевания легко вычисляется на основе количественного прогноза результатов расщепления потомства по разным качественным признакам посредством случайного наследования одной из двух копий одного и того же гена от каждого из родителей (в результате каждый из потомков получает две копии каждого гена). В тех случаях, когда митохондриальный синдром обусловлен дефектом ядерных генов, соответствующие паттерны наследования действительно следуют правилам Менделя. Однако есть два вида геномов, которые обеспечивают работу митохондрий: митохондриальная ДНК (передаваемая только по материнской линии) и ядерная ДНК (наследуемая от обоих родителей). Вследствие этого типы наследования варьируют от аутосомно-доминантного до аутосомно-рецессивного, а также до передачи генетического материала по материнской линии.

Ситуацию еще больше усложняет то обстоятельство, что в клетке между мтДНК и яДНК выстраиваются сложные взаимодействия. В результате одни и те же мутации мтДНК могут вызывать разительно отличающиеся друг от друга симптомы у сиблингов, проживающих в одной и той же семье (они могут иметь разные ядерные ДНК при идентичной мтДНК), в то время как мутации могут вызывать идентичные симптомы. Даже у близнецов с одинаковым диагнозом могут быть радикально отличающиеся клинические картины болезни (конкретные симптомы зависят от того, какие именно ткани поражены патогенным процессом), тогда как люди с мутациями могут страдать от схожих симптомов, выстраивающихся в одну и ту же картину болезни.