Кальций, АТФ и активные формы кислорода: митохондриальный треугольник любви и ненависти

Митохондрии находятся в центре клеточного энергетического обмена и являются основным местом синтеза АТФ. Кальций — ключевой регулятор функции митохондрий, действующий на нескольких уровнях внутри органеллы и стимулирующий синтез АТФ.

Однако сейчас известно, что нарушение митохондриального гомеостаза Ca2+ играет важную роль при ряде патологических состояний. Например, перегрузка Ca2+ в матриксе митохондрий может приводить к усиленному образованию активных форм кислорода, открытию поры митохондриальной проницаемости и высвобождению цитохрома c, что запускает апоптоз.

Несмотря на успехи в понимании независимой роли как Ca2+, так и митохондриальной дисфункции при заболеваниях, молекулярные механизмы, с помощью которых Ca2+ вызывает митохондриальную дисфункцию, остаются неясными. В обзоре подчеркивается тонкий баланс между благоприятными и неблагоприятными эффектами Ca2+ и сигнальными событиями, которые этот баланс нарушают. В целом сформулирована гипотеза «двойного удара», согласно которой Ca2+ в сочетании с другим патологическим стимулом может вызывать митохондриальную дисфункцию.