Учёные выяснили, как селен защищает «энергостанции» клеток
Учёные Центра биоэлементологии и экологии человека Сеченовского Университета совместно с международной группой исследователей проанализировали научные данные о роли селена в поддержании функций митохондрий. Об этом сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
Митохондрии, часто называемые «энергетическими станциями» клеток, обладают удивительной способностью адаптироваться к их потребностям. Они могут объединяться, делиться или разрушаться и заменяться новыми при необходимости. Этот процесс регулируется специальным механизмом, известным как митофагия, который отвечает за удаление повреждённых митохондрий. Если баланс между этими процессами нарушается, в клетке накапливаются повреждения, что приводит к снижению выработки энергии и может способствовать развитию различных заболеваний.
Исследование показало, что селен не только действует как антиоксидант, но и играет ключевую роль в регулировании обновления митохондрий. Он помогает восстанавливать их после токсического воздействия или недостатка кислорода. При недостатке селена нарушается система контроля качества митохондрий, что приводит к подавлению процессов обновления и утилизации повреждённых органелл. В результате клетка становится более уязвимой к негативным факторам.
Селенопротеины, специальные белки, содержащие селен, играют важную роль в поддержании равновесия. Различные селенопротеины отвечают за разные аспекты жизни митохондрий: SELENOH регулирует их слияние, SELENOM способствует утилизации повреждённых митохондрий, а SELENOO стимулирует образование новых органелл.
Авторы особо выделили защитное действие селена при воздействии токсинов. Эксперименты на клетках и животных показали, что различные формы селена смягчают повреждения митохондрий, вызванные тяжёлыми металлами, фторидами, аммиаком, микотоксинами и другими загрязнителями. Препараты селена уменьшали повреждения печени у животных при воздействии кадмия и помогали сохранить функции митохондрий в моделях ишемического инсульта, снижая повреждения тканей мозга.
Однако исследователи отмечают, что эффект селена зависит от условий. Он может как ускорять утилизацию повреждённых митохондрий, так и замедлять этот процесс, если тот становится чрезмерно активным. Форма микроэлемента также имеет значение: неорганические формы селена участвуют в образовании селенопротеинов, а органические соединения и наночастицы обладают дополнительным антиоксидантным действием.
«Защитное действие селена традиционно связывают прежде всего с антиоксидантной защитой организма. Однако современные исследования показывают, что его роль значительно шире. Селенсодержащие белки помогают клетке поддерживать работоспособность митохондрий, вовремя удалять поврежденные структуры и создавать новые. Понимание этих механизмов открывает путь к разработке новых методов защиты тканей при различных патологиях», — отметил директор Центра биоэлементологии и экологии человека Сеченовского Университета, доктор медицинских наук, профессор Анатолий Скальный.
По мнению исследователей, полученные данные открывают путь к новым методам защиты печени, почек, головного мозга и других органов от повреждений. Однако пока эти эффекты доказаны только в экспериментах на клетках и животных. Прежде чем применять их в клинической практике, учёным предстоит выяснить, работают ли эти механизмы у людей, а также определить наиболее эффективные формы и безопасные дозы селена. Работа поддержана грантом Российского научного фонда и опубликована в журнале Chemico-Biological Interactions.
Митохондрии изучают не только с точки зрения защиты, но и с точки зрения восстановления клеток. Как рассказывала интернет-газета «ЖУК», американские учёные разработали метод
восстановления умирающих клеток с помощью «пересадки» митохондрий. Новая технология использует стволовые клетки, усиленные наночастицами.
