Окислительный стресс: ключевой модулятор при нейродегенеративных заболеваниях

Окислительный стресс рассматривается как регуляторный фактор старения и различных неврологических расстройств. Избыток оксидантов приводит к снижению уровня антиоксидантов, что вызывает нарушение окислительно-восстановительного равновесия в организме. Дефицит антиоксидантной системы формирует окислительный стресс, характеризующийся повышением уровня активных форм кислорода, гидроксильного радикала и других реактивных частиц. Митохондрии играют ключевую роль в обеспечении клеток АТФ посредством окислительного фосфорилирования, а также в синтезе жизненно важных биологических молекул. В процессе окислительного фосфорилирования протекают различные окислительно-восстановительные реакции, катализируемые ферментами. Неэффективное окислительное фосфорилирование может приводить к образованию активных форм кислорода (АФК) и, как следствие, к митохондриальной дисфункции. Основными и потенциальными источниками свободных радикалов считаются митохондриальный окислительно-восстановительный метаболизм, метаболизм фосфолипидов и протеолитические пути. Низкая концентрация АФК необходима для нормальной клеточной сигнализации, тогда как высокая их концентрация и длительное воздействие вызывают повреждение клеточных макромолекул, таких как ДНК, липиды и белки, что в конечном итоге приводит к некрозу и апоптотической гибели клеток. Нормальное функционирование центральной нервной системы полностью зависит от химической целостности головного мозга. Известно, что головной мозг потребляет большое количество кислорода и богат липидами, поэтому он особенно уязвим к окислительному стрессу. Высокое потребление кислорода ведет к избыточному образованию АФК. Кроме того, мембраны нейронов богаты полиненасыщенными жирными кислотами, которые особенно чувствительны к действию АФК. Различные нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезнь Гентингтона и боковой амиотрофический склероз, могут быть следствием биохимических изменений в биомолекулярных компонентах, обусловленных окислительным стрессом. Необходимо понимать процессы и роль окислительного стресса при нейродегенеративных заболеваниях. Этот обзор направлен на улучшение понимания ключевой роли окислительного стресса при нейродегенеративных расстройствах.