» » » Что такое ферроптоз?


Считается, что дерегуляция ферроптоза вызывает нейродегенеративные заболевания и ишемические повреждения. Существует также свидетельство того, что ферроптоз играет фундаментальную роль в регуляции роста и пролиферации некоторых раковых клеток. Узнав больше о ферроптозе, ученые надеются разработать новые терапевтические противораковые стратегии.

Механизмы ферроптоза

Ферроптоз вызывает гибель клеток за счет накопления железо-зависимых липид-реактивных видов кислорода. Свободные радикалы вызывают деградацию молекул липидов путем удаления электронов путем окисления.

Этот процесс зависит от внутриклеточного железа, поскольку накопление железа действует как катализатор превращения пероксидов в свободные радикалы. Окислительная деградация липидов происходит, когда происходит истощение антиоксидантного глутатиона и потеря активности фермента репарации липидов глутатионпероксидазы 4 (GPX4). Затем перекисное окисление липидов приводит к денатурации клеточной мембраны.

Механизм, поддерживающий гибель клеток после запуска ферроптоза, остается неопределенным. Предполагается, что накопление окислительно-восстановительных форм железа, истощение глутатиона и окисление липидов происходит одновременно, поскольку предотвращение одного критического события останавливает ферроптоз.

Положительная петля обратной связи может усиливать эти события с комбинированным накоплением токсичности железа, истощением антиоксидантов и повреждением мембраны, вызывающим гибель клеток. Чувствительность клетки к ферроптозу коррелирует с метаболизмом липидов.

Полиненасыщенные жирные кислоты восприимчивы к перекислению липидов с их обилием и локализацией, определяющими количество перекисного окисления липидов, которое происходит внутри клетки и, следовательно, степень ферроптоза.

Почему существует ферроптоз?

Роль ферроптоза в нормальной физиологической функции в настоящее время неизвестна, но появляются новые свидетельства того, что этот процесс может иметь функцию супрессора опухолей.

Исследования показали, что небольшие молекулы могут индуцировать ферроптоз, ингибировать рост опухоли и повышать чувствительность химиотерапевтических препаратов. Поэтому в будущем индуцированный ферроптоз может играть определенную роль в терапии рака.

Тем не менее, есть еще вопросы, на которые нужно ответить, как генетически запрограммирован ферроптоз, а также определяющие роли при развитии и опухолегенезе. Кроме того, неизвестно, является ли ферроптоз адаптивным процессом или результатом биохимической недостаточности в клетках.

Ферроптоз и патология

По-видимому, существует связь между ферроптозом и дегенеративными заболеваниями, потому что высокие уровни железа, повреждение липидов и истощение глутатиона являются особенностями болезни Паркинсона, болезни Хантингтона и болезни Альцгеймера.

Ферроптоз может вызывать воспаление в мозге за счет деградации нейронов и в результате высвобождения липидных метаболитов. Эксперименты на мышах показали снижение уровней GPX4, что приводило к когнитивным нарушениям и нейродегенерации нейронов гиппокампа.

Известно, что уровни железа в мозге увеличиваются с возрастом и дегенеративными заболеваниями, что указывает на потенциальный повышенный риск развития ферроптоза с возрастом.