СОД митохондриальная: роль в окислительном стрессе и развитии БДН
Помимо СОД1 уровень свободных радикалов в клетке контролирует также Mn-СОД (краткая характеристика данного фермента дана в табл 1 ). Многочисленные исследования позволяют предположить, что митохондриальная СОД играет важную роль в предохранении клетки от стресса ( Bowler ea 1989 , Landeghem ea 1999 ).
Например, было установлено, что культура мышиных корковых нейронов со сниженным уровнем Mn-СОД более чувствительна к глутаматной нейротоксичности , чем нейроны с нормальным уровнем активности фермента ( Li ea 1998 ), а экспрессия маисовой Mn-СОД в дрожжевых клетках с дефицитом фермента предохраняет мутантные дрожжи от оксидативного стресса in vivo.
Исследования на трансгенных мышах позволили доказать существование митохондриальных патологий при БДН в виде выбуханий и вакуолей как ранних особенностей заболевания ( Wong ea 1995 ). Интраструктурные исследования обнаружили митохондриальные аномалии в клетках передних рогов спинного мозга, печени, мышечных клетках больных ( Masui ea 1985 , Sasaki ea 1990 , Sasaki ea 1996 , Siklos ea 1996 , Widemann ea 1998 ).
Точная роль Mn-СОД пока не установлена, но известно, что недостаточная инактивация свободных радикалов кислорода в митохондриальном матриксе воздействует на окислительно- восстановительный потенциал и является причиной повреждения внутренней митохондриальной мембраны. Это приводит к утечке протонов сквозь мембрану, нарушению окислительного фосфорилирования и увеличению цитоплазматического Са/2+ ( Landeghem ea 1999 ).
Детальное изучение гена СОД2 у больных как семейной, так и спорадической формой БДН не выявило каких-либо мутаций, связанных с развитием заболевания. Однако, недавно рядом исследователей был обнаружен Ala-9Val полиморфизм в гене СОД2 и установлено, что аллель, содержащая аланиновую последовательность, ассоциирована с повышенным фактором риска развития БДН ( Landeghem ea 1999 ). Данный полиморфизм интересен еще и тем, что скорее всего оказывает влияние на клеточную локализацию фермента, а не на его активность. Он приводит к изменению вторичной структуры, разрывая альфа-спираль, целостность которой важна для транспорта фермента из цитоплазмы в митохондриальный матрикс ( Rosenblum ea 1996 , Shimoda-Matsubayashi ea 1996 ).
Смотрите также:
