Улучшение системы глутатиона для защиты сердца: фармакологические возможности против окислительного стресса и ферроптоза

Клеточная смерть и болезни, том 14, номер статьи: 131 (2023 г.) Цитировать эту статью

4313 Доступов

1 Цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Система глутатиона (GSH) считается одной из самых мощных эндогенных антиоксидантных систем в сердечно-сосудистой системе из-за ее ключевого вклада в детоксикацию ксенобиотиков и удаление сверхреактивных форм кислорода (АФК). Многочисленные исследования показали, что нарушение системы GSH является критическим элементом патогенеза повреждения миокарда. Между тем, было продемонстрировано, что недавно предложенный тип гибели клеток, ферроптоз, тесно связан с системой GSH, которая влияет на процесс и исход повреждения миокарда. Более того, при столкновении с различными патологическими проблемами сердце млекопитающих, обладающее высоким уровнем митохондрий и слабой антиоксидантной способностью, восприимчиво к выработке оксидантов и окислительному повреждению. Таким образом, целенаправленное усиление системы GSH наряду с профилактикой ферроптоза миокарда является перспективной терапевтической стратегией. В этом обзоре мы впервые систематически описываем физиологические функции и анаболизм системы GSH, а также ее влияние на повреждение сердца. Затем мы обсудим связь между системой GSH и ферроптозом при повреждении миокарда. Кроме того, представлено подробное описание стратегий активации системы GSH, в котором мы в основном идентифицируем несколько многообещающих растительных мономеров, которые могут предоставить ценные рекомендации для изучения новых терапевтических подходов.

Система GSH является одной из важных эндогенных антиоксидантных систем, которая может поддерживать клеточный окислительно-восстановительный баланс и предотвращать окислительное повреждение и гибель клеток.

Ферроптоз — новая форма запрограммированной гибели клеток, играющая важную роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний.

Система GSH, как поглотитель пероксидов липидов, предотвращает неопределенное расширение перекисного окисления липидов, что является центральным этапом предотвращения ферроптоза.

Активация системы GSH облегчает прогрессирование повреждения миокарда за счет блокирования пути ферроптоза и окислительного стресса, что обеспечивает перспективную стратегию лечения заболеваний сердца.

Как изменяется анаболизм GSH в миокарде при патологических и физиологических условиях.

Какая связь между системой GSH и ферроптозом при различных видах повреждения миокарда?

Существуют ли терапевтические средства, которые активируют систему GSH и уменьшают повреждение миокарда.

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире и роста затрат на здравоохранение [1]. Необратимое повреждение сердца является основной причиной плохого прогноза сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому понимание того, как повреждается сердечная ткань, имеет решающее значение для глобального здравоохранения. Окислительный стресс играет важную и сложную роль на протяжении всего его возникновения и прогрессирования [2,3,4,5,6], основной вклад в который вносят активные формы кислорода (АФК). Они состоят из группы высокоактивных молекул, включающих свободнорадикальный супероксид (O2•-), гидроксильный радикал (HO•), перекись водорода (H2O2), оксимититы (ONOO-) и так далее [4]. В физиологических условиях АФК генерируются в сердце преимущественно за счет митохондриальной электрон-транспортной цепи, синтаз оксида азота (NOS), НАДФН-оксидазы (NOX) и ксантиноксидазы (XO) в небольших количествах [7, 8]. Более того, производство и деградация АФК находятся в динамическом равновесии. В патологических условиях митохондриальная цепь транспорта электронов вызывает образование большого количества АФК. Было показано, что перепроизводство митохондриальных АФК способствует повреждению кардиомиоцитов и более серьезному повреждению миокарда после острого инфаркта миокарда (ОИМ) [9, 10]. Кроме того, повышенная экспрессия и активность NOX и ксантиноксидазы, а также разобщенность и структурная нестабильность NOS также приводят к увеличению продукции АФК [8]. Избыток АФК может повредить все основные клеточные компоненты (ДНК, белки и липиды) и даже привести к гибели клеток, апоптозу, гипертрофии, фиброзу и сократительной дисфункции миокарда [8, 11].