​Российские медики выпустили обзор научных статей, в котором показали, каким образом атомы железа запускают процессы ферроптоза – программируемой смерти клетки. Статья ученых опубликована в журнале Free Radical Biology and Medicine.

Железо участвует во многих процессах в живых организмах в качестве катализатора или окислителя. Также атомы железа содержатся во многих биологически активных структурах, например, в геме гемоглобина, где они выполняют функцию связывания кислорода. Впрочем, помимо жизненно важных процессов, атомы железа могут катализировать и вредные для клетки реакции и приводить к ее гибели.

При накоплении железа в клетке, оно начинает ускорять реакции перекисного окисления жиров (липидов), в ходе которых образуются активные формы кислорода (АФК), они же – свободные радикалы. Эти частицы представляют собой атомы кислорода, имеющие один электрон на внешнем уровне. Этот факт обуславливает высокую окислительную способность АФК, благодаря чему они могут повреждать органеллы клеток и их стенки. Процесс гибели клеток, обусловленный накоплением в них атомов железа, называется ферроптозом.

Описанный выше механизм ферроптоза, связанный с действием АФК, не единственный. Ученые также выделяют второй путь, связывающий накопление железа в клетке с ее гибелью. Он заключается в уменьшении активности глутатионпероксидазы 4 – фермента, устраняющего перекисные соединения, которые являются источниками активных форм кислорода.

До сих пор оставалось неясным, наскольк каждый из механизмов влияет на ферроптоз. Чтобы продвинуться в решении этой проблемы, коллектив российских и зарубежных авторов опубликовал обзор большого количества научных работ разных лет. Ученые выяснили, что наибольшую роль в ферроптозе играют процессы уменьшения активности фермента глутатионпероксидазы 4. Ранее же считалось, что в ферроптозе, как и в других процессах программируемой гибели (апоптозе и некроптозе), ключевую роль играет процесс окисления жиров, в ходе которого образуются АФК. По словам авторов нового обзора, влияние реакции окисления жиров на гибель клеток было достоверно доказано только для апоптоза. Два других процесса программируемой гибели, согласно исследованиям, обусловлены другими протекающими внутри клетки ферментативными реакциями. В частности, ферроптоз связан с уменьшением активности глутатионпероксидазы 4, задействованной в удалении активных форм кислорода из внутриклеточной среды.

Источники

Выяснен механизм гибели клеток от избытка железа
Индикатор (indicator.ru), 12/01/2019

Похожие новости

  • 24/02/2016

    Алтайские и новосибирские ученые испытывают вакцину против ВИЧ

    ​В России разработкой вакцины против ВИЧ занимаются несколько групп ученых: в Москве, Петербурге и Новосибирске. В новосибирской группе свои усилия объединили сотрудники ГНЦ ВБ "Вектор" и молодые исследователи химического факультета АлтГУ.
    2196
  • 15/03/2016

    Алтайские ученые получили грант на создание химозина

    ​Ученые Алтайского государственного университета (АлтГУ) работают над созданием искусственного препарата - химозина. Их проект получил грант Российского фонда фундаментальных исследований.Химозин используется при изготовлении сычужных сыров.
    1311
  • 19/12/2018

    Академпарк, Медтехнопарк и «Сколково» договорились о сотрудничестве

    ​В рамках соглашения фонд «Сколково» открывает медицинским инновационным компаниям Новосибирской области пакет своих сервисов, направленных на развитие стартапов. Медицинский технопарк будет формировать перечень компаний, претендующих на статус квалифицированного резидента «Сколково», задействовать свои возможности для проведения мероприятий и реализации проектов в рамках сотрудничества.
    336
  • 14/11/2018

    Алтайские ученые запатентовали рецептуру пшеничного хлеба с добавлением гриба Чага

    Группа ученых Алтайского государственного технического университета имени Ивана Ползунова предлагает включать древесный гриб Чага (трутовик скошенный) в качестве добавки при производстве пшеничного хлеба.
    584
  • 07/08/2018

    Алгоритм ALICE определит особенности иммунитета по одному анализу крови

    Коллектив исследователей из России и Франции разработал статистический метод для анализа репертуара Т-клеточных рецепторов (ТКР). Его главная особенность и преимущество в том, что он позволяет связать набор ТКР конкретного человека с ответом его иммунитета на вакцинацию, терапию злокачественных опухолей, инфекции и аутоиммунные заболевания.
    153
  • 29/06/2018

    Агрономы ТГУ помогут томичам решить проблему витаминного голода

    ​Здоровье населения во многом зависит от питания. В настоящее время многие горожане сталкиваются с тем, что называется голоданием второго типа: при употреблении достаточного количества пищи люди недополучают необходимые организму витамины и микроэлементы.
    378
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    1405
  • 08/06/2015

    Ученые получили новое вещество для борьбы с туберкулезом

    ​В Новосибирске ученые российско-американской лаборатории синтезировали вещество для борьбы с туберкулезом. Как сообщило агентство "Интерфакс-Сибирь" со ссылкой на директора Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН Валентина Власова, в лаборатории нобелевского лауреата Сиднея Альтмана, работающей в институте, синтезировали новое вещество.
    750
  • 19/11/2018

    В Новосибирской области возобновят работу по созданию агробиотехнопарка

    ​Разработка проекта по созданию в Новосибирской области агробиотехнопарка для новых технологий в сельском хозяйстве возобновится с 2019 года. Проект был приостановлен из-за реорганизации Министерства образования и науки РФ, сообщил в пресс-центре ТАСС в Новосибирске заместитель директора по инновационной деятельности Института цитологии и генетики СО РАН Петр Куценогий.
    215
  • 19/04/2017

    Ученые установили, что управляет термогенезом

    ​Ранее считалось, что в термогенезе - процессе выработки тепла - ключевую роль играют макрофаги, один из видов белых клеток крови. Однако ученые из Школы медицины Икан на горе Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) в США во главе с профессором медицины Кристофом Бюттнером (Christoph Buettner) доказали, что за термогенез отвечает мозг.
    1058