Роль оксидативного стресса и мутаций митохондриальной ДНК в процессе старения, прогрессии патологий и апоптозе

Представлены систематизация и анализ результатов многочисленных исследований, посвященных механизмам оксидативного стресса, связанного с повышенной генерацией активных форм кислорода (АФК) в цепи электронного транспорта митохондрий, а также влиянию АФК на уровень мутаций в митохондриальной ДНК (мтДНК). Показана высокая восприимчивость мтДНК к окислительным поражениям и мутациям, мультикопийная природа и внутриклеточное распределение мтДНК, ее межклеточная мозаичность и т.п. Особое внимание уделяется так называемым митохондриальным болезням, которые связаны с делециями, точечными мутациями в генах тРНК и рРНК, а также мутациями в генах мтДНК, кодирующих субъединицы ряда дыхательных ферментов. Обсуждается «пороговый эффект» мутаций в проявлении митохондриальных болезней, а также концепция «порочного круга» в повышении уровня АФК при «замене» энзимов окислительного фосфорилирования продуктами мутантных мтДНК. Отмечена связь возрастного накопления мутаций мтДНК со старением и продолжительностью жизни. Рассматривается сложная взаимосвязь оксидативного стресса, мутаций мтДНК, апоптоза, болезней и старения. Предложена гипотетическая инверсия функциональной активности р53 для поддержания стабильности клетки или включения механизмов программируемой клеточной смерти.