Внутриклеточные коферменты как естественные биомаркеры метаболической активности и нарушений функции митохондрий

Митохондрии играют ключевую роль в энергетическом обмене, программируемой гибели клеток и окислительном стрессе. Мутации митохондриальной ДНК в патологически изменённых клетках нарушают структуру ключевых ферментных комплексов и, следовательно, функцию митохондрий, что может приводить к множеству заболеваний и состояний, включая рак, нейродегенеративные заболевания, сахарный диабет и старение. Раннее выявление нарушений функции митохондрий и обмена веществ — необходимое условие для точной диагностики и эффективного лечения. Восстановленный никотинамидадениндинуклеотид (НАДН) и флавинадениндинуклеотид (ФАД) участвуют во многих клеточных окислительно-восстановительных реакциях. Важно, что НАДН и ФАД обладают собственной флуоресценцией, благодаря чему можно неинвазивно визуализировать метаболическую активность живых клеток и тканей. Автофлуоресценцию НАДН и ФАД можно возбуждать на разных длинах волн, что позволяет использовать взаимодополняющие методы визуализации; кроме того, она чувствительна к связыванию с белками и локальному окружению. В статье освещены последние достижения в изучении внутриклеточных НАДН и ФАД как потенциальных биомаркеров метаболической активности и функции митохондрий.