Автофагия и система; сърдечно-съдови
Marouane Kheloufi, 1, 2, 4 Pierre-Emmanuel Rautou, 1, 2, 3 и Chantal M. Boulanger 1, 2 *
Сърдечно-съдовите заболявания са водещата причина за смърт в света. През 2015 г. около 17,9 милиона смъртни случая се дължат на тези патологии, или повече от 30% от общата глобална смъртност [1].
Автофагията е основен вътреклетъчен процес, чрез който цитоплазменият материал, включително органелите, се насочва към лизозомите за разграждане. Три вида аутофагия се отличават със своите физиологични функции, както и с начина на доставяне на цитоплазматичния материал до лизозомите: микроавтофагия (механизъм, чрез който цитоплазматичният материал се изолира директно от лизозомата след инвагинация в лизозомната мембрана), автофагия, предавана от шаперонови протеини (цитозолните протеини, носещи определен пептиден мотив, след това се разпознават от шапероновите протеини, които ги насочват към лизозомната мембрана) и накрая макроавтофагия (механизъм, чрез който цитоплазменият материал се изолира в двойна мембранна везикула, наречена автофагозома, която впоследствие ще се слее с лизозома, която позволява разграждането на изолираното съдържание) [56] (→).
(→) Вижте Новини от Е. Морел, страница 217 от този брой
Автофагията играе основна роля в поддържането на клетъчната хомеостаза, тъй като позволява непрекъснато отстраняване и заместване на протеини и нефункциониращи органели. Той се предизвиква от различни клетъчни стресове (хипоксия, оксидативен стрес, недостиг на хранителни вещества, вирусни инфекции) и обикновено действа като защитен механизъм, който ще насърчи оцеляването на клетките в неблагоприятна среда. Въпреки това, твърде много автофагия, водеща до унищожаване на голяма част от цитоплазмата, може да доведе до клетъчна смърт. След това говорим за автофагична смърт (или смърт от клетъчен тип 2) или автоза [2].
Полагат се значителни изследователски усилия за по-добро разбиране на ролята на автофагията в сърдечно-съдовата патофизиология и за идентифициране на потенциални нови терапевтични цели. Всички клетки на сърдечно-съдовата система проявяват способности за автофагия и многобройни проучвания показват участието на процеса в развитието и прогресирането на сърдечно-съдовите заболявания. Настоящото резюме има за цел да обсъди скорошни проучвания, които оценяват ролята на автофагията при тези заболявания.
Прогресивното намаляване на митохондриалната функция на кардиомиоцитите се счита за един от основните механизми на свързаната с възрастта сърдечна дисфункция [6]. Дисфункционалните митохондрии произвеждат по-малко АТФ (аденозин трифосфат) и генерират повече реактивни кислородни видове [6]. Автофагията регулира митохондриалната функция чрез разграждане на променените митохондрии в процес, наречен митофагия [57] (→).
(→) Вижте „Синтез“ от P. Vigié и N. Camougrand, стр. 231 от този брой
Митофагията се променя от нарушението, което p53 индуцира при транслокацията на Parkin 3. Свръхекспресията на Паркин, заедно с дефицита на р53, предотвратява стареенето на клетките и спада в сърдечната функция по време на стареенето [7, 8]. Активирането на митофагия чрез свръхекспресия на HSP27 (протеин на топлинен шок 27), молекула, участваща в реакцията на стрес, отслабва спада в сърдечната функция чрез намаляване на стареенето, фиброзата и сърдечния оксидативен стрес [9].