Общее количество ДНК митохондрий по отношению к ДНК генома в клетке составляет доли процента, но в механизмах запуска апоптоза и некроза УФ -поврежденной клетки повреждение митохондрий может играть ключевую роль. Митохондрия находится под воздействием генома клетки и его повреждение может изменить функции митохондрий. Например, через 60 минут аноксии только в клетке, но не в изолированных митохондриях, наблюдается временное (сменяющееся окончательным их повреждением на 90-120 минут) восстановление функций митохондрий (Владимиров Ю.А. 2000). Поэтому нельзя с уверенностью говорить о влиянии повреждения именно и только ДНК митохондрии на процессы гибели или апоптоза клетки. Антиоксиданты способны повлиять на фотоэритему и на процесс инактивации (гибели?) УФ -повреждённой митохондрии при их применении до или в течение десятков минут после облучения. Под действием УФ -излучения происходит генерация активных форм кислорода. повреждённой митохондрией, активизация перекисного окисления липидов и активация фосфолипазы, что сопровождается повышением проницаемости внутренней мембраны для катионов и на этой стадии защитная роль антиоксидантов очевидна. На мембранах митохондрий существует разность потенциалов 170-180 мВ со знаком "минус" в матриксе, под действием которой ионы K+ поступают внутрь поврежденных митохондрий. Вместе с калием в матрикс поступает ортофосфат, который переносится в электронейтральной форме через внутреннюю мембрану. Активное накопление фосфата калия в матриксе сопровождается набуханием митохондрий. Набухание митохондрий приводит к их дальнейшему повреждению - сначала к разрыву наружной мембраны, а затем - к их полному разрушению (Владимиров Ю.А. 2000). Разрыв наружной мембраны сопряжен с выходом в цитоплазму клетки проапоптозных белков, и, при достаточной их концентрации, активирует механизм апоптоза клетки (Скулачев В.П. 2001). Повреждение большого числа митохондрий лишает клетку энергии и приводит к гибели клетки по механизму некроза (Белушина Н.Н. и др. 1998). Цикл разрушения УФ -повреждённой митохондрии занимает менее двух часов и только в первой половине этого цикла антиоксиданты способны, изменяя состояние мембран митохондрии, повлиять на судьбу клетки.
Обобщая и упрощая можно сказать, что повреждение ДНК может сказаться на состоянии мембран потому, что в период репарации ДНК ферментные системы могут не успевать обновляться и следить за состоянием липидного бислоя (в норме обновляющегося за минуты). В результате, согласно спектру действия, "критической мишенью" будет ДНК, несмотря на то, что реальной причиной гибели или элиминации клетки (посредством апоптоза) будет повреждение мембраны. Причина в том, что повреждение мембраны при нативной ДНК будет устранено и не приведёт к гибели или элиминации клетки. В то же время, очевидно, что повреждение ДНК без повреждения мембраны при УФ -облучении практически невозможно. Возможно также и активное (генерация АФК) разрушение мембраны при повреждении ДНК. Таким образом, защищая мембрану можно, тем самым, способствовать успешной репарации ДНК и содействовать выживанию клетки. Данное допущение является достойным компромиссом в споре "ядерщиков" и "мембранщиков" и определяет механизм, согласно которому пострадиационное действие антиоксидантов может снижать повреждения ДНК.
Библиографическая ссылка
Бондырев Ю.А. РОЛЬ ПОВРЕЖДЕНИЙ МЕМБРАНЫ И ЯДРА КЛЕТКИ И МИТОХОНДРИЙ В РАЗВИТИИ ЭРИТЕМЫ КОЖИ, ИНДУЦИРОВАННОЙ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 6. – С. 93-93;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6318 (дата обращения: 17.08.2024).