Autofágia és szisztéma; szív- és érrendszeri
Marouane Kheloufi, 1, 2, 4 Pierre-Emmanuel Rautou, 1, 2, 3 és Chantal M. Boulanger 1, 2 *
A szív- és érrendszeri betegségek a legfőbb halálokok a világon. 2015-ben becslések szerint 17,9 millió halálesetet tulajdonítottak ezeknek a kórképeknek, vagyis a teljes halálozás meghaladja a 30% -át [1].
Az autofágia egy fő intracelluláris folyamat, amelynek során a citoplazmatikus anyag, beleértve az organellákat is, lebomlás céljából a lizoszómákba irányul. Az autofágia három típusát különböztetik meg fiziológiai funkcióik, valamint a citoplazmatikus anyag lizoszómákba juttatásának módja: mikroautofágia (mechanizmus, amellyel a citoplazmatikus anyagot közvetlenül elkülöníti a lizoszóma membránjának invázióját követően a lizoszóma), az autofágia chaperone fehérjék (egy adott peptid motívumot hordozó citoszol fehérjéket a chaperone fehérjék felismernek, amelyek a lizoszomális membránra irányítják őket), és végül a makroautofágia (mechanizmus, amellyel a citoplazmatikus anyagot izolálják az autofagoszóma nevű kettős membrán hólyagban, amely később összeolvad lizoszóma, amely lehetővé teszi a leválasztott tartalom lebomlását) [56] (→).
(→) Lásd E. Morel Hírek című kiadványának 217. oldalát
Az autofágia nagy szerepet játszik a sejtes homeosztázis fenntartásában, mivel lehetővé teszi a fehérjék és a nem működő organellák folyamatos eltávolítását és helyettesítését. Különböző sejtes stresszek (hipoxia, oxidatív stressz, tápanyaghiány, vírusfertőzések) indukálják, és általában védőmechanizmusként működik, amely elősegíti a sejtek túlélését kedvezőtlen környezetben. Azonban a túl sok autofágia, amely a citoplazma nagy részének elpusztulását eredményezi, sejthalálhoz vezethet. Ezután autofág halálról (vagy 2. típusú sejthalálról) vagy autózisról beszélünk [2].
Jelentős kutatási erőfeszítéseket tettek az autofágia kardiovaszkuláris patofiziológiában betöltött szerepének jobb megértése és az új potenciális terápiás célok azonosítása érdekében. A kardiovaszkuláris rendszer minden sejtje autofágikus képességekkel rendelkezik, és számos tanulmány bemutatja a folyamat részvételét a kardiovaszkuláris betegségek kialakulásában és progressziójában. Ennek az összefoglalónak a célja a közelmúltban végzett tanulmányok megvitatása, amelyek értékelték az autofágia szerepét ezekben a betegségekben.
A kardiomiociták mitokondriális funkciójának progresszív csökkenését tartják az életkorral összefüggő szívműködési zavarok egyik fő mechanizmusának [6]. A diszfunkcionális mitokondriumok kevesebb ATP-t (adenozin-trifoszfátot) termelnek, és több reaktív oxigénfajt generálnak [6]. Az autofágia úgy szabályozza a mitokondriális funkciót, hogy lebontja a megváltozott mitokondriumokat az úgynevezett mitofágia folyamatában [57] (→).
(→) Lásd P. Vigié és N. Camougrand összefoglalását, e szám 231. oldalát
A mitofágiát megváltoztatja a p53 által okozott zavar a Parkin 3 transzlokációján. A Parkin túlexpressziója, a p53 hiány mellett, megakadályozza a sejtek öregedését és a szívműködés csökkenését az öregedés során [7, 8]. A mitofágia aktiválása a stresszválaszban szerepet játszó molekula HSP27 (27. hősokkfehérje) túlexpressziójával csillapítja a szívműködés csökkenését az öregedés, a fibrózis és a szív oxidatív stresszének csökkentésével [9].