Мітохондріальне лабільне залізо (LI) є основним фактором, що сприяє сприйнятливості фібробластів шкіри до окисного ушкодження, індукованого ультрафіолетом A (UVA), що призводить до загибелі клітин внаслідок виснаження АТФ. Перевантаження залізом мітохондрій є ключовою особливістю нейродегенеративного захворювання атаксії Фрідрейха (Friedreich's ataxia – FRDA).
В експерименті було показано, що первинні фібробласти шкіри пацієнтів з атаксією Фрідрейха, що культивуються, в 4-10 разів більш чутливі до UVA, ніж їх здорові аналоги.
Продемонстровано, що клітини пацієнтів з FRDA містять більш високі рівні мітохондріального лабільного заліза (збільшено до 6 разів порівняно з контролем) та вищу генерацію мітохондріальних активних форм кисню після опромінення УФА (до 2 разів у середньому). У статті estet-portal.com ви зможете детально ознайомитись з результатами дослідження.
Взаємозв'язок заліза та чутливості до ультрафіолету
Залізо є незамінним елементом життя, оскільки воно бере участь у кількох важливих клітинних функціях. Однак залізо також може бути потенційно цитотоксичним, коли є у формі окислювально-відновного хелатистого лабільного заліза (LI), яке може діяти як каталізатор в утворенні шкідливих речовин. Отже, рівні LI зазвичай жорстко регулюються у клітинах.
Велика частина внутрішньоклітинного лабільного заліза знаходиться в субклітинних компартментах з мітохондріями.
Через свою функцію в диханні мітохондрії також є основним джерелом вільних радикалів кисню в клітинах, отже, присутність високоінтенсивного LI в мітохондріях робить ці органели особливо сприйнятливими до окислювального стресу.
Читайте нас у Instagram
Залізо є життєво важливим елементом для клітинних процесів, таких як виробництво мітохондріальної енергії. Відомо, що мітохондрії є основною мішенню радіаційного пошкодження UVA у фібробластах шкіри, що призводить до виснаження АТФ та подальшої смерті клітин.
Атаксія Фрідрейха — поле для дослідження підвищеної чутливості до ультрафіолету
Зважаючи на центральну роль мітохондрій у клітинах, не дивно, що порушення регуляції метаболізму заліза в мітохондріях при атаксії Фрідрейха має глибокі наслідки для цілісності та функції клітин.
Атаксія Фрідрейха — це захворювання, викликане недостатнім рівнем фратаксину (FXN), мітохондріального білка, який відіграє ключову роль як залізний шаперон у синтезі кластерів гему та залізної сірки (ISCs), а також в антиоксидантному захисті.
Наслідком патологічного або генетично обумовленого зниження рівнів FXN у клітинах та тканинах є перевантаження мітохондрій залізом.
Фотостаріння оборотне: способи запобігання передчасному старінню
Терапія хелаторами заліза при підвищеній чутливості до ультрафіолету
В експерименті було доведено, що попередня обробка людських фібробластів до опромінення UVA хелатором заліза деферипроном (DFP), націленим на мітохондрії, пригнічує LI-каталізується продукування вільних радикалів, загибель клітин і зменшує вдвічі як пошкодження мітохонд людських фібробластах FRDA.
Цитотоксичність, спричинена залізом та вільними радикалами кисню, може бути частково усунена, якщо клітини попередньо обробляють хелаторами заліза.
Очевидно, що використання хелаторів заліза для відновлення функцій мітохондрій та цілісності клітин/тканин у FRDA має потенціал.
Проте всі хелатори, що використовуються дотепер системно, включаючи DFP, мають недоліки, пов'язані з відсутністю специфічності до мети щодо місця пошкодження (тобто мітохондрій) і пов'язаних з цим ризиків, включаючи порушення нормального гомеостазу та виснаження рівня заліза у пацієнта, що призводить до анемії, отже, існує явна необхідність розробки хелаторів заліза з поліпшеними властивостями.
Залізодефіцитна анемія: підступний вбивця краси та здоров'я
Один із підходів до зменшення/запобігання небажаним ефектам та підвищенню ефективності хелатора полягає у націлюванні хелатуючої ланки на мітохондрії шляхом зв'язування його зі специфічним для мітохондрій «SS-пептидом». Такі пептиди, засновані на гідрофобних і основних амінокислотних бічних ланцюгах, що чергуються, легко проникають через плазматичні мембрани клітин і вибірково накопичуються в мітохондріях.
Автори продемонстрували успішне використання хелатора заліза, націленого на гексадентатні мітохондрії, для фотозахисту культивованих фібробластів шкіри від сонячного UVA (320-400 нм), отже індукованого пошкодження мітохондрій і подальшої загибелі клітин.
Практичне значення: визначення чутливості до ультрафіолету та її корекція
Рівень мітохондріального лабільного заліза можна використовувати як прогностичний показник світлочутливості шкіри.
Незважаючи на те, що фібробласти лежать глибоко в шкірі, вони є основною мішенню для фотопошкодження шкіри довгохвильовим UVA, оскільки до 50% цього ультрафіолетового діапазону проникає в дерму.
UVA безпосередньо впливає на структуру дерми завдяки збільшенню активності матричних металопротеїназ, що призводить до ремоделювання позаклітинного матриксу за рахунок деградації колагенів та еластину, які є відмітними ознаками фотостареної шкіри. Результати наголошують на тому, що при інших захворюваннях, що характеризуються перевантаженням залізом мітохондрій, може відбуватися сенсибілізація інших клітин шкіри.
У зв'язку з цим місцеве застосування хелаторів заліза, націлених на мітохондрії, таких як cpd 2, у складі сонцезахисного засобу можна розглядати як цінний підхід для фотозахисту шкіри пацієнтів із FRDA та іншою патологією накопичення заліза.
Дякую, що залишаєтеся з estet-portal.com. Читайте інші цікаві статті у розділі «Косметологія». Можливо Вас зацікавить Сонцезахисні креми: 5 критеріїв безпеки та ефективності
Поділіться:
Додати коментар