Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

Диагностические возможности исследования митохондриальной дисфункции лимфоцитов периферической крови


1----------

    Изучение метаболизма в митохондриях лимфоцитов в последние 50 лет пользовалось повышенным вниманием. Митохондриальные расстройства представляют собой группу генетически и фенотипически полиморфных расстройств. Нарушение функции митохондриальных ферментов приводит к дефициту продукции АТФ. Заболеваемость митохондриальными расстройствами составляет 1:5000-1:10000 [230].

    Выделяют первичную и вторичную митохондриальную недостаточность. Первичная митохондриальная недостаточность обусловлена врожденными изменениями в структурах ДНК самих митохондрий или в ядерных ДНК. Большое внимание этим нарушениям уделяют в различных областях медицины, в том числе в офтальмологии. Так, описаны изменения в структуре ДНК митохондрий при пигментном ретините и прогрессирующей нейросенсорной тугоухости, наследственной оптиконейропатии Лебера, хронической прогрессирующей наружной офтальмоплегии [124, 249]. Тем не менее, точный механизм, который координирует эти сложные процессы, остается неясным.

    Ко вторичной митохондриальной недостаточности относят заболевания, одним из звеньев патогенеза которых является нарушение клеточной энергетики митохондрий. Иммунные ответы являются очень энергозависимыми процессами: для поддержания жизнеобеспечения активированных Т-клеток происходит увеличение потребления глюкозы и аэробного гликолиза [23, 229]. Митохондрия является клеточной органеллой, которая содержит собственную ДНК, участвует в биосинтезе стероидов, синтезе нуклеиновых кислот и окислении жирных кислот [18]. Основной функцией митохондрий является обеспечение клетки энергией. Метаболическую функцию митохондрий реализуют, преимущественно, цикл трикарбоновых кислот (Кребса) и окислительное фосфорилирование [251]. Нарушение функций митохондрий относится к ранним признакам повреждения клетки [78].

    В диагностике митохондриальных нарушений определяющее значение имеют цитохимические методы, основанные на определении активности ферментов в лимфоцитах периферической крови [80, 96]. Наиболее информативным ферментом, определяющим функциональную активность митохондрий лимфоцитов, является сукцинатдегидрогеназа (СДГ) [66, 71]. СДГ участвует в формировании электронно-транспортной цепи и цикле Кребса, прочно связана с внутренней мембраной митохондрий. Сукцинатдегидрогеназа в цикле Кребса катализирует окисление янтарной кислоты в фумаровую. Вследствие этой реакции происходит восстановление окисленной формы флавинадениндинуклеотида (FAD) до FADH2. В дыхательной электронно-транспортной цепи СДГ является ферментным комплексом, участвующим в переносе водорода от сукцината на убихинон [58]. Вследствие этой реакции происходит окисление восстановленной формы флавинадениндинуклеотида (FADH2) и образуется основной источник энергии в клетке – аденозинтрифосфат (АТФ) [58, 227]. Таким образом, функционирование СДГ митохондрий характеризует энергетический обмен в клетке. Нарушение клеточной биоэнергетики является одним из компонентов снижения адаптационных процессов у детей в периоды становления иммунной системы [23].

    В норме, в процессе жизнедеятельности митохондрий, образуется 0,4-4% активных форм кислорода, которые метаболизируются сначала супероксиддисмутазой до перекиси водорода, а потом глутатион-пероксидазой до воды, и не накапливаются в митохондриях [155, 206, 261]. Митохондриальная дисфункция приводит к продукции и накоплению активных форм кислорода (АФК), которые оказывают влияние на процессы, происходящие в клетке [138, 206, 264]. Кроме того, в митохондриях NO-синтазой продуцируется оксид азота, который проникает в митохондрию через цитозоль, и вместе с АФК повреждает сами митохондрии и другие клеточные структуры [206]. Митохондриальные АФК непосредственно стимулируют выработку провоспалительных цитокинов. Значительное накопление АФК в клетке усугубляет течение оксидативного стресса, может способствовать формированию мутаций митохондриальной и ядерной ДНК, что еще больше нарушает работу ферментных систем и является причиной выраженного снижения продукции АТФ [249].

    В настоящее время выявлено большое количество заболеваний, в патогенезе которых важное значение принадлежит нарушению структуры и функции митохондрий [79, 231]. Так, митохондриальные дисфункции определяют развитие злокачественных опухолей, аутоиммунных заболеваний, атеросклероза, болезни Альцгеймера, сахарного диабета, болезни Паркинсона, шизофрении, синдрома хронической усталости, нефропатий у детей, врожденных миопатий у детей, атопическом дерматите, бронхиальной астме, сепсисе, остеоартрите [24, 28, 99, 104, 129, 184, 214, 241, 247].

    Показана роль вторичной митохондриальной дисфункции в офтальмопатологии, но научные исследования в этой области – немногочисленные [27, 45, 61, 83, 130, 159, 182]. Так, весьма актуальным является алгоритм прогноза исхода рекератопластики, разработанный Комахом Ю.А., в основу которого положен совокупный анализ клинико-анамнестических данных и результатов цитохимических исследований митохондриальных ферментов СДГ и α-глицерофосфатдегидрогеназы (α-ГФДГ) в лимфоцитах периферической крови [27, 45, 83]. Было выявлено, что неблагоприятными для прогноза прозрачного приживления трансплантата при рекератопластики являются как депрессия исследованных ферментов (СДГ и α-ГФДГ), так и их гиперактивация [45]. Гиперактивация митохондриальных ферментов встречается чаще у молодых пациентов и является предшественником депрессии СДГ и α-ГФДГ [45].

    В исследованиях Ciulla T.A. и др. описан клинический случай врожденного дефекта I-го ферментного комплекса цепи переноса электронов (НАДН-дегидрогеназы) у девочки с прогрессирующей двусторонней врожденной катарактой [130]. После аспирации катаракты была проведена электронная микроскопия хрусталиковых масс. В результате исследования было выявлено повышение содержания внутриклеточного гликогена и увеличенные в размерах митохондрии, что свидетельствует о митохондриальной дисфункции [130].

    Исследования Никитина Д.Н. (2013), проведенные на кроликах, обнаружили структурные изменения в митохондриях на всех уровнях зрительного пути при адреналин-индуцированной глаукоме, зависящие от длительности эксперимента: при увеличении срока эксперимента увеличивалась доля вакуолеподобнорасширенных митохондрий [61].

    Lee D. с соавторами (2014) в своих исследованиях охарактеризовали воздействие окислительного стресса, как один из патогенетических факторов в развитии глаукомной оптиконейропатии [182]. При электронной микроскопии сетчатки у мышей были обнаружены изменения митохондриальной ДНК, развивающиеся вследствие нарушений ДНК-связывающего белка митохондрий – митохондриального фактора транскрипции (TFAM).

    Gzarny P. с соавт. (2014) при электронной микроскопии десцеметовой мембраны и лимфоцитов периферической крови у пациентов с эндотелиальной дистрофией Фукса выявили мутации митохондриальной ДНК, обусловленные окислительным стрессом [159].

    Полиморфизм, свойственный послеоперационным воспалительным реакциям у детей после хирургии врожденных катаракт, позволяют предположить, что в патогенезе этих изменений определенное значение имеет митохондриальная недостаточность. Изучение неспецифических патогенетических механизмов развития ПВР у детей с врожденной катарактой является крайне актуальным. Вероятно, исследование энергетического статуса лимфоцитов у детей с врожденными катарактами позволит более детально изучить механизмы развития ПВР.

    Таким образом, данные литературы подчеркивают значительное внимание офтальмологов к проблеме развития послеоперационных осложнений в хирургии врожденных катаракт и их роли в структуре зрительной инвалидности у детей. При этом, несмотря на развитие микрохирургической техники, частота послеоперационных воспалительных осложнений у детей с врожденными катарактами остается достаточно высокой, что требует детального изучения патогенеза воспалительных осложнений и нового подхода к пред- и послеоперационной терапии [20, 49, 74]. Учитывая разброс и низкую информативность большинства иммунологических показателей, используемых для прогнозирования послеоперационной воспалительной реакции у детей с врожденными катарактами, необходим дальнейший поиск наиболее информативных критериев. Несмотря на большое количество применяемых методик, в настоящее время не существует прогностических алгоритмов, сочетающих в себе комплекс анамнестических и иммунологических показателей, позволяющих выявлять детей группы риска по развитию ПВР до хирургического лечения врожденных катаракт. В соответствии с этим представляется актуальным дальнейшее изучение возможности использования дополнительных лабораторных методов исследования в прогнозировании послеоперационной воспалительной реакции и снижении риска ее развития.


Страница источника: 38

Роговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении кератоэктазий Научно-практическая конференция с международным участиемРоговица I. Ультрафиолетовый кросслинкинг роговицы в лечении...

Сателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Российского глаукомного обществаСателлитные симпозиумы в рамках ХIV ежегодного конгресса Рос...

Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Сателлитные симпозиумы в рамках конференции Современные техн...

«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016«Живая» хирургия в рамках конференции Современные технологии...

Современные технологии катарактальной и рефракционной хирургии - 2016Современные технологии катарактальной и рефракционной хирург...

Сателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенационального офтальмологического форумаСателлитные симпозиумы в рамках IX Российского общенациональ...

На стыке науки и практикиНа стыке науки и практики

Федоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участиемФедоровские чтения - 2016 XIII Всероссийская научно-практиче...

Актуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная конференция молодых ученыхАктуальные проблемы офтальмологии XI Всероссийская научная к...

Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтальмохирургии с международным участием Восток – Запад 2016 Научно-практическая конференция по офтал...

Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международного офтальмологического конгресса Белые ночи - 2016 Сателлитные симпозиумы в рамках Международ...

Занимательная аккомодологияЗанимательная аккомодология

Невские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологовНевские горизонты - 2016 Научная конференция офтальмологов

Заболевания глазной поверхности. Взгляд со всех сторонЗаболевания глазной поверхности. Взгляд со всех сторон

Интересное об известномИнтересное об известном

Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-практическая конференция Новые технологии в офтальмологии 2016 Всероссийская научно-п...

Витреоретинальная хирургия. Макулярный разрывВитреоретинальная хирургия. Макулярный разрыв

Современные технологии лечения витреоретинальной патологии - 2016 ХIV Научно-практическая конференция с международным участиемСовременные технологии лечения витреоретинальной патологии -...

Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта использования новой офтальмологической системы CENTURION®Совет экспертов, посвященный обсуждению первого опыта исполь...

HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незаменимой!HRT/Spectralis* Клуб Россия 2015 – технология, ставшая незам...

Три письма пациента. Доказанная эффективность леченияТри письма пациента. Доказанная эффективность лечения

Синдром «сухого» глаза: новые перспективыСиндром «сухого» глаза: новые перспективы

Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?Многоликий синдром «сухого» глаза: как эффективно им управлять?

Прошлое... Настоящее! Будущее?Прошлое... Настоящее! Будущее?

Проблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиумПроблемные вопросы глаукомы IV Международный симпозиум

Секундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT Lisa Tri ToricСекундо В. Двухлетний личный опыт с линзами AT Lisa Tri и AT...

Инновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной хирургииИнновации компании «Алкон» в катарактальной и рефракционной ...

Применение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических ИОЛ HOYA iSert Toric в рефракционной хирургии катарактыПрименение устройств HOYA iSert Toric. Применение торических...

Рейтинг@Mail.ru